题目内容
已知抛物线C的顶点为原点,其焦点F(0,c)(c>0)到直线l:x-y-2=0的距离为
.
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知A,B是抛物线C上的两点,过A,B两点分别作抛物线C的切线,两条切线的交点为M,设线段AB的中点为N,证明:存在λ∈R,使得
=λ
;
(3)在(2)的条件下,若抛物线C的切线BM与y轴交于点R,直线AB两点的连线过点F,试求△ABR面积的最小值.
3
| ||
| 2 |
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知A,B是抛物线C上的两点,过A,B两点分别作抛物线C的切线,两条切线的交点为M,设线段AB的中点为N,证明:存在λ∈R,使得
| MN |
| OF |
(3)在(2)的条件下,若抛物线C的切线BM与y轴交于点R,直线AB两点的连线过点F,试求△ABR面积的最小值.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题
专题:综合题,圆锥曲线的定义、性质与方程
分析:(1)利用点到直线的距离公式,求出c,即可求抛物线C的方程;
(2)利用点差法,求出M,N的横坐标,即可得出结论;
(3)切线BM的方程为y-
=
t(x-t),可得R(0,-
),再求出A的坐标,可得△ABR面积,利用导数的方法,可求△ABR面积的最小值.
(2)利用点差法,求出M,N的横坐标,即可得出结论;
(3)切线BM的方程为y-
| t2 |
| 4 |
| 1 |
| 2 |
| t2 |
| 4 |
解答:
解:(1)由题,抛物线C的方程为x2=4cy(c>0),则
=
,解得c=1,所以抛物线C的方程为x2=4y.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由y=
x2,则y′=
x,得直线kAM=
x1,kBM=
x2,
所以AM:y-y1=
x1(x-x1),BM:y-y2=
x2(x-x2),
两式做差得:y2-y1=
x1(x-x1)-
x2(x-x2)
又因为A(x1,y1),B(x2,y2)都在抛物线C上,故y1=
x12,y2=
x22,
代入上式得:
x22-
x12=
x1(x-x1)-
x2(x-x2)⇒x=
(x1+x2),
即M的横坐标为xM=
(x1+x2),
又N的横坐标为xN=
(x1+x2),
所以MN∥y轴,故
与
共线.
所以存在λ∈R,使得
=λ
.
(3)设B(t,
)(t≠0),则切线BM的方程为y-
=
t(x-t),可得R(0,-
).
直线BA:y=
x+1,
由
⇒A(-
,
),
所以S△ABR=
|FR|•|xB-xA|=
|1+
|•|t+
|=
|
t3+2t+
|
令f(t)=
t3+2t+
(t>0),则f′(t)=
t2+2-
,令f'(t)=0得t=
,
当t∈(0,
)时,f'(t)<0,当t∈(
,+∞)时,f'(t)>0,
所以当t∈(0,
)时,f(t)单调递减;当t∈(
,+∞)时,f(t)单调递增.
故f(t)min=f(
)=
.
故△ABR面积的最小值为
.
| |0-c-2| | ||
|
3
| ||
| 2 |
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由y=
| 1 |
| 4 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
所以AM:y-y1=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
两式做差得:y2-y1=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
又因为A(x1,y1),B(x2,y2)都在抛物线C上,故y1=
| 1 |
| 4 |
| 1 |
| 4 |
代入上式得:
| 1 |
| 4 |
| 1 |
| 4 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
即M的横坐标为xM=
| 1 |
| 2 |
又N的横坐标为xN=
| 1 |
| 2 |
所以MN∥y轴,故
| MN |
| OF |
所以存在λ∈R,使得
| MN |
| OF |
(3)设B(t,
| t2 |
| 4 |
| t2 |
| 4 |
| 1 |
| 2 |
| t2 |
| 4 |
直线BA:y=
| t2-4 |
| 4t |
由
|
| 4 |
| t |
| 4 |
| t2 |
所以S△ABR=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| t2 |
| 4 |
| 4 |
| t |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 4 |
| 4 |
| t |
令f(t)=
| 1 |
| 4 |
| 4 |
| t |
| 3 |
| 4 |
| 4 |
| t2 |
2
| ||
| 3 |
当t∈(0,
2
| ||
| 3 |
2
| ||
| 3 |
所以当t∈(0,
2
| ||
| 3 |
2
| ||
| 3 |
故f(t)min=f(
2
| ||
| 3 |
16
| ||
| 9 |
故△ABR面积的最小值为
16
| ||
| 9 |
点评:本题考查抛物线方程,考查点差法的运用,考查导数知识,综合性强.
练习册系列答案
相关题目