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【題目】已知動圓過定點(diǎn)F(0,1),且與定直線l:y=﹣1相切.
(1)求動圓圓心的軌跡C的方程;
(2)若點(diǎn)A(x0 , y0)是直線x﹣y﹣4=0上的動點(diǎn),過點(diǎn)A作曲線C的切線,切點(diǎn)記為M,N.
①求證:直線MN恒過定點(diǎn);
②△AMN的面積S的最小值.

【答案】
(1)

解:動圓過定點(diǎn)F(0,1),且與定直線l:y=﹣1相切.

由拋物線的定義可知:動圓圓心的軌跡C是拋物線:可得方程:x2=4y


(2)

①證明:∵x2=4y,∴y′= ,設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),

曲線在點(diǎn)M的曲線方程為:y= x﹣y1,在點(diǎn)N處的曲線方程為:y= x﹣y2

代入點(diǎn)A(x0,y0),可得直線MN的方程:y= ,其中y0=x0﹣4,即x0(x﹣2)+2(4﹣y)=0,

∴直線MN恒過定點(diǎn)P(2,4).

②解:聯(lián)立 ,化為:x2﹣2x0x+4y0=0,

△= = 0,

∴x1+x2=2x0,x1x2=4x0﹣16.

∴|MN|= =

點(diǎn)A到直線MN的距離d=

∴S= d|MN|=

令t= = +12≥12,

則S≥ =12 ,當(dāng)且僅當(dāng)x0=2,y0=﹣2時,取等號.

∴△AMN的面積S的最小值為12


【解析】(1)動圓過定點(diǎn)F(0,1),且與定直線l:y=﹣1相切.由拋物線的定義可知:動圓圓心的軌跡C是拋物線:可得方程.(2)①x2=4y,可得y′= ,設(shè)M(x1 , y1),N(x2 , y2),曲線在點(diǎn)M的曲線方程為:y= x﹣y1 , 在點(diǎn)N處的曲線方程為:y= x﹣y2 , 代入點(diǎn)A(x0 , y0),可得直線MN的方程:y= ,其中y0=x0﹣4,即x0(x﹣2)+2(4﹣y)=0,即可證明直線MN恒過定點(diǎn).
②聯(lián)立 ,化為:x2﹣2x0x+4y0=0,利用根與系數(shù)的關(guān)系可得|MN|= .點(diǎn)A到直線MN的距離d= .利用S= d|MN|,即可得出.

練習(xí)冊系列答案
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A.
B.
C.
D.

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