题目内容

已知抛物线C的方程为y2=2px(p>0),点R(1,2)在抛物线C上.
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)过点Q(l,1)作直线交抛物线C于不同于R的两点A,B,若直线AR,BR分别交直线l:y=2x+2于M,N两点,求|MN|最小时直线AB的方程.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:圆锥曲线中的最值与范围问题
分析:(Ⅰ)由点R(1,2)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,求出p=2,由此能求出抛物线C的方程.
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2y2),设直线AB的方程为x=m(y-1)+1,m≠0,设直线AR的方程为y=k1(x-1)+2,由已知条件推导出xM=-
2
y1
,xN=-
2
y2
,由此求出|MN|=2
5
m2-m+1
|m-1|
,再用换元法能求出|MN|的最小值及此时直线AB的方程.
解答: 解:(Ⅰ)∵点R(1,2)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,
∴4=2p,解得p=2,
∴抛物线C的方程为y2=4x.
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2y2),直线AB的方程为x=m(y-1)+1,m≠0,
x=m(y-1)+1
y2=4x
,消去x,并整理,得:y2-4my+4(m-1)=0,
∴y1+y2=4m,y1•y2=4(m-1),
设直线AR的方程为y=k1(x-1)+2,
y=k1(x-1)+2
y=2x+2
,解得点M的横坐标xM=
k1
k2-2

k1=
y1-2
x1-1
=
y1-2
y12
4
-1
=
4
y1+2

∴xM=
k1
k1-2
=-
2
y1

同理点N的横坐标xN=-
2
y2

|y2-y1|=
(y2+y1)2-4y1y2
=4
m2-m+1

∴|MN|=
5
|xM-xN|=
5
|-
2
y1
+
2
y2
|=2
5
|
y2-y1
y1y2
|,
=8
5
m2-m+1
4|m-1|
=2
5
m2-m+1
|m-1|

令m-1=t,t≠0,则m=t=1,
∴|MN|=2
5
(
1
t
+
1
2
)2+
3
4
15

即当t=-2,m=-1时,|MN|取最小值为
15

此时直线AB的方程为x+y-2=0.
点评:本题考查抛物线方程的求法,考查线段的最小值的求法,考查直线方程的求法,解题时要认真审题,注意换元法的合理运用.
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