2015届高三培优辅导资料(三)
已知过点(0,1)的直线l与曲线C:y?x?1(x?0)交于两个不同点M和N。求曲线C在x点M、N处切线的交点轨迹。
解:设点M、N的坐标分别为(x1,y1)和(x2,y2),曲线C在点M、N处的切线分别为l1、l2,其交点P的坐标为(xp,yp)。若直线l的斜率为k,则l的方程为y=kx+1。
1?1?y?x?由方程组?x,消去y,得x??kx?1,即(k?1)x2+x?1=0。由题意知,该方程在(0,
x?y?kx?1?1?0…(2),+∞)上有两个相异的实根x1、x2,故k≠1,且Δ=1+4(k?1)>0…(1),x1?x2?1?k3111x1x2??0…(3),由此解得?k?1。对y?x?求导,得y'?1?2,则
41?kxx111y'|x?x1?1?2,y'|x?x2?1?2,于是直线l1的方程为y?y1?(1?2)(x?x1),即
x1x2x11112y?(x1?)?(1?2)(x?x1),化简后得到直线l1的方程为y?(1?2)x?…(4)。同
x1x1x1x1121122理可求得直线l2的方程为y?(1?2)x?…(5)。(4)?(5)得(2?2)xp???0,
x2x2x2x1x1x22x1x2因为x1≠x2,故有xp?…(6)。将(2)(3)两式代入(6)式得xp=2。(4)+(5)得
x1?x2111111x1?x22yp?(2?(2?2))xp?2(?)…(7),其中???1,
x1x2x1x2x1x2x1x2211x12?x2(x1?x2)2?2x1x2x1?x222代入(7)????()??1?2(1?k)?2k?1,222222x1x2x1x2x1x2x1x2x1x235式得2yp=(3?2k)xp+2,而xp=2,得yp=4?2k。又由?k?1得2?yp?,即点P的轨迹为
42(2,2),(2,2.5)两点间的线段(不含端点)。
如图,P是抛物线y2?2x上的动点,点B、C在y轴上,圆(x?1)2?y2?1内切于?PBC,求?PBC面积的最小值.
设P(x0,y0),B(0,b),C(0,c),不妨设b?c.直线PB的方程:y?b?y0?b,化简得
xx0220(y0?b)x?x0y?x0b?0.又圆心(1,0)到PB的距离为1,
222(y0?b)2?x0?(y0?b)2?2x0b(y0?b)?x0by0?b?x0b(y0?b)?x?1 ,故
,易知
x0?2,上式化简得
同理有(x0?2)c2?2y0c?x0?0. 所以b?c?(x0?2)b2?2y0b?x0?0,
2?x0?2y0,
,bc?x0?2x0?22224x?4y?8x4x220000则(b?c)?.因P(x0,y0)是抛物线上的点,有y0?2x0,则(b?c)?,
22(x0?2)(x0?2)b?c?2x0. 所以x14S?PBC?(b?c)?x0?0?x0?(x0?2)??4?24?4?8.当
x0?22x0?2x0?2(x0?2)2?4时,上式取等号,此时x0?4,y0??22.
因此S?PBC的最小值为8.
x2y2设直线l:y?kx?m(其中k,m为整数)与椭圆??1交于不同两点A,B,与双曲
1612x2y2线??1交于不同两点C,D,问是否存在直线l,使得向量AC?BD?0,若存在,412指出这样的直线有多少条?若不存在,请说明理由.
直线x?2y?1?0与抛物线y2?4x交于
A,B两点,C为抛物线上的一点,
?ACB?90?,则点C的坐标为 .