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已知抛物线C:x^2=2py(p>0)的焦点为F(0,p/2),准线为l,点p(x0,y0)(y0>p)为抛物线C上的一

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/09 11:07:28
已知抛物线C:x^2=2py(p>0)的焦点为F(0,p/2),准线为l,点p(x0,y0)(y0>p)为抛物线C上的一点,且三角形FO...
已知抛物线C:x^2=2py(p>0)的焦点为F(0,p/2),准线为l,点p(x0,y0)(y0>p)为抛物线C上的一点,且三角形FOP的外接圆圆心到准线的距离为3/2,若圆F的方程为x^2+(y-1)^2=1,过点P作圆F的2条切线分别交x轴于点M,N,求三角形PMN面积的最小值及此时y0的值…能做出多少是多少…
F(0,p/2),准线y = -p/2
三角形FOP的外接圆圆心Q在OF的中垂线y = p/4上,Q到准线的距离为p/4 - (-p/2) = 3p/4 = 3/2
p = 2
x₀² = 4y₀,y₀ = x₀²/4 (i)
设切线斜率为k,切线方程:y - x₀²/4 = k(x - x₀),4kx -4y + x₀² - 4kx₀ = 0 (ii)
圆F圆心(0,1)到切线的距离为半径1 = |-4 + x₀² - 4kx₀|/[4√(k² + 1)]
16(x₀² - 1)k² + 8(4 - x₀²)x₀k + x₀²(x₀² - 8) = 0
k₁ + k₂ = (x₀² - 4)/(2x₀² - 2) = 2(y₀ - 1)/(4y₀ - 1) (iii)
k₁k₂ = x₀²(x₀² - 8)/(16x₀² - 16) = y₀(y₀ - 2)/(4y₀ - 1) (iv)
(ii)中取y = 0,x = (4kx₀ - x₀²)/(4k) = x₀ - x₀²/(4k)
M(x₀ - x₀²/(4k₁),0),N((x₀ - x₀²/(4k₂),0)
|MN| = |x₀ - x₀²/(4k₁) - x₀ + x₀²/(4k₂) = (x₀²/4)|1/k₁ - 1/k₂| = y₀|1/k₁ - 1/k₂|
三角形PMN面积 = (1/2)|MN|*y₀
= (1/2)y₀²|1/k₁ - 1/k₂|
= (1/2)y₀²|(k₁ - k₂)/(k₁k₂)| (v)
(v)中|k₁ - k₂|= √(k₁ - k₂)² = √[(k₁ + k₂)² - 4k₁k₂]
这样(v)中面积只与y₀有关,求导算最小值,请自己做.