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(2014•杭州一模)设点P(-2,1)在抛物线x2=2py(p>0)上,且到圆C:x2+(y+b)2=1上点的最小距离

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/11 14:09:01
(2014•杭州一模)设点P(-2,1)在抛物线x2=2py(p>0)上,且到圆C:x2+(y+b)2=1上点的最小距离为1.
(Ⅰ)求p和b的值;
(Ⅱ)过点P作两条斜率互为相反数的直线,分别与抛物线交于两点A,B,若直线AB与圆C交于不同两点M,N.
(i)证明直线AB的斜率为定值;
(ii)求△PMN面积取最大值时直线AB的方程.
(Ⅰ)∵点P(-2,1)在抛物线x2=2py(p>0)上,
∴(-2)2=2p,解得p=2,
∵点P(-2,1)到圆C:x2+(y+b)2=1上点的最小距离为1,

(−2−0)2+(1+b)2=1+1,解得b=-1.
(Ⅱ)(i)证明:设直线PA的斜率为k,则直线PB的斜率为-k,
∴直线PA的方程为y-1=k(x+2),
联立

x2=4y
y−1=k(x+2),
整理,得x2-4kx-8k-4=0,
根据韦达定理,有xA+xP=4k,
∴xA=4k+2,∴A(4k+2,(2k+1)2),
同理B(-4k+2,(-2k+1)2),
∴直线AB的斜率为:kAB=
(2k+1)2−(−2k+1)2
4k+2−(−4k+2)=1.
(ii)设直线AB的方程为y=x+t,则点P到直线AB的距离d=
|t−3|

2,
联立直线AB与圆C的方程,得

x2+(y−1)2=1
y=x+t,
整理,得2x2+2(t-1)x+t2-2t=0,
∵AB与圆C交于不同两点M,N,∴1-