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
•
的取到最小值时,求L1直线的方程.
(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 |
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
•
的函数表达式,求出其最小值后进一步求得L1直线的方程.
(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 |
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:

=
+
,
=
+
,
•
=
•
+
•
.
设直线L1的参数方程为
,
则L2的参数方程为
.
将L1的参数方程代入抛物线方程得:t2cos2α-4tsinα-4=0,
∴
•
=-
.
将L2的方程代入抛物线方程得:t2sin2α-4tcosα-4=0,
∴
•
=-
.
•
=-(
•
+
•
)=4(
+
)=
=
.
当sin2α=1时,取最小值16.
此时α=45°,
∴直线L1:
.
化为普通方程得:x-y+1=0.
∴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
|
则L2的参数方程为
|
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 |
| 1 |
| cos2α |
| 1 |
| sin2α |
| 4 |
| (sinαcosα)2 |
=
| 16 |
| sin22α |
当sin2α=1时,取最小值16.
此时α=45°,
∴直线L1:
|
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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