题目内容

10.已知抛物线C:x2=4y.
(1)若点P(x0,y0)是抛物线C上一点,求证:过点P的抛物线C的切线方程为x0x=2(y+y0
(2)点M是抛物线C准线上一点,过点M作抛物线的两条切线,切点分别为A,B,求|AB|的最小值的点M的坐标.

分析 (1)求出函数的导数,求得切线的斜率,可得切线方程,化简可得所求方程;
(2)求出抛物线的焦点和准线方程,设出切点为A(x1,y1),B(x2,y2),M(t,-1),求得切线MA.,MB的方程,进而得到切点弦方程,可得经过焦点F,即可得到AB的最小值为抛物线的通径长,可得M的坐标.

解答 解:(1)证明:y=$\frac{1}{4}$x2的导数为y'=$\frac{1}{2}$x,
则过点P的抛物线C的切线斜率为$\frac{1}{2}$x0
切线方程为y-y0=$\frac{1}{2}$x0(x-x0),
即为y-y0=$\frac{1}{2}$x0x-$\frac{1}{2}$x02=$\frac{1}{2}$x0x-2y0
即为过点P的抛物线C的切线方程为x0x=2(y+y0);
(2)抛物线C:x2=4y的准线方程为y=-1,焦点F(0,1),
设切点为A(x1,y1),B(x2,y2),M(t,-1),
又y=$\frac{1}{4}$x2的导数为y'=$\frac{1}{2}$x,
则切线MA的方程为:y-y1=$\frac{1}{2}$x1(x-x1),
即y=$\frac{1}{2}$x1x-y1
切线PB的方程为:y-y2=$\frac{1}{2}$x2(x-x2)即y=$\frac{1}{2}$x2x-y2
由M(t,-1)是MA、MB交点可知:-1=$\frac{1}{2}$x1t-y1,-1=$\frac{1}{2}$x2t-y2
∴过A、B的直线方程为-1=$\frac{1}{2}$tx-y,
即$\frac{1}{2}$tx-y+1=0,
所以直线AB:$\frac{1}{2}$tx-y+1=0过定点F(0,1).
则|AB|的最小值为抛物线的通径长2p=4,
此时M的坐标为(0,-1).

点评 本题考查抛物线的方程和性质,主要考查直线和抛物线的位置关系:相切,考查运算能力,属于中档题.

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