题目内容
已知曲线C上任意一点P到点F(0,1)的距离比它到直线l:y=-2的距离小1,一个圆的圆心为A(0,4),过点A的直线与曲线C交于D,E两点.
(Ⅰ)求曲线C的方程;
(Ⅱ)当线段DE长度最短时,曲线C过D点的切线与圆A相切的弦长为
,求此时圆A的方程.
(Ⅰ)求曲线C的方程;
(Ⅱ)当线段DE长度最短时,曲线C过D点的切线与圆A相切的弦长为
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考点:圆与圆锥曲线的综合
专题:圆锥曲线中的最值与范围问题
分析:(Ⅰ)根据抛物线的定义,即可求曲线C的方程;
(Ⅱ)根据直线和圆的位置关系,以及相应的弦长公式,求出圆的圆心和半径,即可求出圆的方程.
(Ⅱ)根据直线和圆的位置关系,以及相应的弦长公式,求出圆的圆心和半径,即可求出圆的方程.
解答:
解:(Ⅰ)点P到点F(0,1)的距离比它到直线l:y=-2的距离小1,
即P在直线l的上方,且P到点F(0,1)的距离与它到直线l:y=-1的距离相等,
即P点的轨迹是以F为焦点,l为准线的抛物线,则对应的抛物线方程为x2=4y.
(Ⅱ)设直线DE:y=kx+4,
由
,得x2-4kx-16=0,
则x1+x2=4k,x1x2=-16,
则DE=
=4
,
则当k=0时,DE最短,不妨设D在第一象限,此时D(4,4),
过D的切线为2x-y-4=0,
过D点的切线与圆A相切的弦长2
=
,
解得R=4,
则圆的方程为x2+(y-4)2=16.
即P在直线l的上方,且P到点F(0,1)的距离与它到直线l:y=-1的距离相等,
即P点的轨迹是以F为焦点,l为准线的抛物线,则对应的抛物线方程为x2=4y.
(Ⅱ)设直线DE:y=kx+4,
由
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则x1+x2=4k,x1x2=-16,
则DE=
| (1+k2)(16k2+64) |
| k4+5k2+4 |
则当k=0时,DE最短,不妨设D在第一象限,此时D(4,4),
过D的切线为2x-y-4=0,
过D点的切线与圆A相切的弦长2
R2-(
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解得R=4,
则圆的方程为x2+(y-4)2=16.
点评:本题主要考查抛物线的定义和方程的应用,利用直线和圆的位置关系的应用,综合性较强,难度较大.
练习册系列答案
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下列说法正确的是( )
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