题目内容

已知平面内一动点P到点F(0,1)的距离与点P到y=-1的距离相等.
(Ⅰ)求动点P的轨迹方程C;
(II)过点F作两条斜率存在且互相垂直的直线L1,L2,设L1与轨迹C相交于点A,B,L2与轨迹C相交于点D,E,当
AD
.
EB
的取到最小值时,求L1直线的方程.
考点:轨迹方程,直线的一般式方程
专题:圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(Ⅰ)直接由抛物线的定义求得动点P的轨迹方程;
(Ⅱ)设出两直线的参数方程,和抛物线方程联立后由线系方程中参数的几何意义得
AD
.
EB
的函数表达式,求出其最小值后进一步求得L1直线的方程.
解答: 解:(Ⅰ)∵平面内一动点P到点F(0,1)的距离与点P到y=-1的距离相等,
∴P的轨迹是以F(0,1)为焦点,以y=-1为准线的抛物线,
其方程为x2=4y;
(Ⅱ)如图所示:

AD
=
AF
+
FD
BE
=
BF
+
FE

AD
BE
=
AF
BF
+
FD
FE

设直线L1的参数方程为
x=tcosα
y=1+tsinα

则L2的参数方程为
x=tcos(α+90°)
y=1+tsin(α+90°)

将L1的参数方程代入抛物线方程得:t2cos2α-4tsinα-4=0,
AF
BF
=-
4
cos2α

将L2的方程代入抛物线方程得:t2sin2α-4tcosα-4=0,
FD
FB
=-
4
sin2α

AD
EB
=-(
AF
BF
+
FD
FE
)
=4(
1
cos2α
+
1
sin2α
)=
4
(sinαcosα)2

=
16
sin2

当sin2α=1时,取最小值16.
此时α=45°,
∴直线L1
x=
2
2
t
y=1+
2
2
t

化为普通方程得:x-y+1=0.
点评:本题考查了轨迹方程的求法,考查了直线与圆锥曲线的关系,训练了利用直线的参数方程中参数的几何意义解题的方法.是中档题.
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