...C经过点 ,且在x轴上截得弦长为2,记该圆圆心的轨迹为E.(Ⅰ)求曲线E...
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发布时间:2024-10-18 09:16
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时间:2024-10-21 11:45
(Ⅰ)x 2 =2y;(Ⅱ)直线m的方程为y=±x+ .
试题分析:(Ⅰ)根据定义法确定轨迹为抛物线,然后借助圆C被x轴截得弦长的最小值为1求解参数m的值;(Ⅱ)利用导数的几何意义求解抛物线的切线方程,然后将三角形面积进行表示,其底边用弦长公式进行表示,高用点到直线的距离进行表示,得到含有直线m的斜率k的等式.
试题解析:(Ⅰ)设圆C的圆心坐标为(x,y),则其半径r= .
依题意,r 2 -y 2 =1,即x 2 +(y-1) 2 -y 2 =1,
整理得曲线E的方程为x 2 =2y. …4分
(Ⅱ)设A(x 1 ,y 1 ),B(x 2 ,y 2 ),则y 1 = ,y 2 = .
设直线m方程为y=kx+ ,代入曲线E方程,得
x 2 -2kx-1=0,则x 1 +x 2 =2k. …6分
对y= x 2 求导,得y¢=x.
于是过点A的切线为y=x 1 (x-x 1 )+ ,即y=x 1 x- . ①
由①同理得过点B的切线为y=x 2 x- . ②
设C(x 0 ,y 0 ),由①、②及直线m方程得
x 0 = =k,y 0 =x 1 x 0 - =- . 8分
M为抛物线的焦点,y=- 为抛物线的准线,由抛物线的定义,得
|AB|=y 1 + +y 2 + =k(x 1 +x 2 )+2=2(k 2 +1).
点C到直线m的距离d= = . 10分
所以△ABC的面积S= |AB|·d=(k 2 +1) .
由已知(k 2 +1) =2 ,有且仅有k=±1.
故直线m的方程为y=±x+ . 12分