题目内容

在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,-1),B点在直线y=-3上,M点满足
MB
OA
MA
AB
=
MB
BA
,M点的轨迹为曲线C.
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)P为C上的动点,l为C在P点处的切线,求O点到l距离的最小值.
分析:(Ⅰ)设M(x,y),由已知得B(x,-3),A(0,-1)并代入
MB
OA
MA
AB
=
MB
BA
,即可求得M点的轨迹C的方程;
(Ⅱ)设P(x0,y0)为C上的点,求导,写出C在P点处的切线方程,利用点到直线的距离公式即可求得O点到l距离,然后利用基本不等式求出其最小值.
解答:解:(Ⅰ)设M(x,y),由已知得B(x,-3),A(0,-1).
MA
=(-x,-1-y),
MB
=(0,-3-y),
AB
=(x,-2).
再由题意可知(
MA
+
MB
)•
AB
=0,即(-x,-4-2y)•(x,-2)=0.
所以曲线C的方程式为y=
1
4
x2
-2.

(Ⅱ)设P(x0,y0)为曲线C:y=
1
4
x2
-2上一点,因为y′=
1
2
x,所以l的斜率为
1
2
x0
因此直线l的方程为y-y0=
1
2
x0(x-x0),即x0x-2y+2y0-x02=0.
则o点到l的距离d=
|2y0-x02|
4+x02
.又y0=
1
4
x02
-2,
所以d=
1
2
x02+4
4+x02
=
1
2
(
x02+4
+
4
4+x02
)
≥2,
所以x02=0时取等号,所以O点到l距离的最小值为2.
点评:此题是个中档题.考查向量与解析几何的交汇点命题及代入法求轨迹方程,以及导数的几何意义和点到直线的距离公式,综合性强,考查了同学们观察、推理以及创造性地分析问题、解决问题的能力.
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