题目内容
如图,抛物线E:
的焦点为
,其准线
与
轴交于点
,过抛物线E上的动点
作
于点
.当
时,
.
(Ⅰ)求抛物线E的方程;
(Ⅱ)过点
作直线![]()
,求直线
与抛物线E的交点个数;
(Ⅲ)点C是
的外心,是否存在点
,使得
的面积最小.若存在,请求出面积的最小值及P的坐标;若不存在,请说明理由.
![]()
解:(Ⅰ)过点
作
轴于点
,
当
时,
,![]()
,
![]()
, 1分
中,
, 2分
.
,即
, 3分
抛物线E的方程:
, 4分
(也可由余弦定理求得
,在
中,
,即
)
(Ⅱ) 解法一:当点
为原点
时,直线
的方程:
与抛物线E切于点
;
设
,则
,
,
,
, 5分
直线
,化简得:
,
代入
得
, 6分
,
(
), 7分
直线
与抛物线E有且只有一个交点
. 8分
解法二:由(Ⅰ)得
,设
,则
, 5分
,
,直线
,即
, 6分
代入
中,得
, 7分
,
直线
与抛物线E有且只有一个交点
. 8分
(Ⅲ)解法一:由已知得DP的中垂线:
,与直线
:
联立,
得到圆心C的纵坐标
, 9分
,
又
,则
, 10分
不妨设
(
),
, 11分
由
得
,由
得
,
当
时,函数
有最小值;
当点
的坐标为
或
时, 12分
取得最小值. 13分
解法二:由(Ⅱ)得DP的中垂线:
,又直线
:
垂直平分
,
![]()
圆心C的纵坐标:
, 9分
,又
,
则
, 10分
不妨设
(
),
, 11分
在
递减,在
递增;
当
时,函数
有最小值;
当点
的坐标为
或
时, 12分
取得最小值. 13分
解法三:设
外接的圆C半径为
,
,不妨设
,
,
, 9分
由正弦定理得:
,
,又
,
,则
. 10分
以下解法同上.
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