题目内容

己知点F为抛物线C:y2=x的焦点,斜率为1的直线l交抛物线于不同两点P,Q.以F为圆心,以FP,FQ为半径作圆,分别交x轴负半轴于M,N,直线PM,QN交于点T.
(I)判断直线PM与抛物线C的位置关系,并说明理由;
(II)连接FT,FQ,FP,记S1=S△PFT,S2=S△QFT,S3=S△PQT设直线l在y轴上的截距为m,当m何值时,取得最小值,并求出取到最小值时直线l的方程.

【答案】分析:(I)设出P,Q的坐标,求出直线PM的方程,代入抛物线方程,利用判别式可得结论;
(II)将直线PQ:y=x+m代入y2=x可得y2-y+m=0,计算点F到直线PT的距离,点Q到直线PT的距离,从而可得=,同理没劲儿可得,令t=,则,利用导数法,即可求出的最小值,从而可得取到最小值时直线l的方程.
解答:解:(I)设P(x1,y1),Q(x2,y2),由题意及抛物线的定义知:M(-x1,0),N(-x2,0),
∴
∴直线PM:y-y1=,即
代入y2=x可得
∵
∴直线PM与抛物线C相切;
(II)直线PQ:y=x+m代入y2=x可得y2-y+m=0
∴y1+y2=1,y1y2=m
点F到直线PT的距离;点Q到直线PT的距离
∴=,同理
又直线PM与QN的交点T,∴
∴
∴
令t=,∴
∵
∴f(t)在上单调递减,在上单调递增
∴,此时,即直线l的方程为
综上可知,的最小值为,取到最小值时直线l的方程为.
点评:本题考查直线与抛物线的位置关系,考查三角形的面积,考查导数法求函数的最值,解题的关键是构建函数关系式,属于中档题.
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