已知动点P(x,y)到点F(0,1)与到直线y=-1的距离相等,(1)求点P的轨迹L的方程;(2)若正方形ABCD的三个顶点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)(x1<0≤x2<x3)

题目简介

已知动点P(x,y)到点F(0,1)与到直线y=-1的距离相等,(1)求点P的轨迹L的方程;(2)若正方形ABCD的三个顶点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)(x1<0≤x2<x3)

题目详情

已知动点P(x,y)到点F(0,1)与到直线y=-1的距离相等,
(1)求点P的轨迹L的方程;
(2) 若正方形ABCD的三个顶点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)(x1<0≤x2<x3)在(1)中的曲线L上,设BC的斜率为k,l=|BC|,求l关于k的函数解析式l=f(k);
(3)求(2)中正方形ABCD面积S的最小值.
题型:解答题难度:中档来源:烟台一模

答案

(1)由题设可得动点P的轨迹方程为x2=4y.(4分)
(2)由(1),可设直线BC的方程为:y=k(x-x2)+
x22
4
(k>0),
y=k(x-x2)+
x22
4
x2=4y

易知x2、x3为该方程的两个根,故有x2+x3=4k,得x3=4k-x2,
从而得|BC|=
1+k2
(x3-x2)=2
1+k2
(2k-x2)
(6分)
类似地,可设直线AB的方程为:y=-class="stub"1
k
(x-x2)+
x22
4

从而得|AB|=
2
1+k2
k2
(2+kx2)
,(8分)
由|AB|=|BC|,得k2•(2k-x2)=(2+kx2),
解得x2=
2(k3-1)
k2+k
l=f(k)=
4
1+k2
(k2+1)
k(k+1)
(k>0).(10分)
(3)因为l=f(k)=
4
1+k2
(k2+1)
k(k+1)
4•
(1+k)2
2
•2k
k(k+1)
=4
2
,(12分)
所以S=l2≥32,即S的最小值为32,
当且仅当k=1时取得最小值.(14分)

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