题目内容

(本小题满分14分)已知直线上有一个动点,过点作直线垂直于轴,动点上,且满足为坐标原点),记点的轨迹为

(1)求曲线的方程;

(2)若直线是曲线的一条切线,当点到直线的距离最短时,求直线的方程.

(1);(2).

【解析】

试题分析:本题主要考查抛物线的标准方程、点到直线的距离公式、向量的数量积、均值定理等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力. 第一问,设出P、Q点坐标,由题意知,,利用两直线的斜率相乘为-1,得到曲线C的方程;第二问,设出直线的方程,与曲线C的方程联立,由于直线是曲线的一条切线,所以,解出,再利用点到直线的距离公式求出点到直线的距离d,利用均值定理求出d的最小值,并求出等号成立的条件,即k的值,从而得到直线的方程.

试题解析:(1)设点的坐标为,则点的坐标为.

,

. (或者用向量:,且得出)

时,得,化简得. 2分

时, 三点共线,不符合题意,故.

∴曲线的方程为. 4分

(2)解法1:∵ 直线与曲线相切,

∴直线的斜率存在.

设直线的方程为, 5分

.

∵ 直线与曲线相切, 则 ,即.

∴ 直线的方程为 6分

∴ 点到直线的距离 7分

8分

9分

. 10分

当且仅当,即时,等号成立.此时. 12分

∴直线的方程为. 14分

解法2:由,得, 5分

∵直线与曲线相切, 设切点的坐标为,其中

则直线的方程为:,化简得. 6分

到直线的距离 7分

8分

9分

. 10分

当且仅当,即时,等号成立. 12分

∴直线的方程为. 14分

解法3:由,得, 5分

∵直线与曲线相切, 设切点的坐标为,其中

则直线的方程为:,化简得. 6分

到直线的距离 7分

8分

9分

. 10分

当且仅当,即时,等号成立,此时. 12分

∴直线的方程为. 14分

考点:抛物线的标准方程、点到直线的距离公式、向量的数量积、均值定理.

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