题目
已知曲线E上的任意点到点F(1,0)的距离比它到直线x=﹣2的距离小1. (Ⅰ)求曲线E的方程; (Ⅱ)点D的坐标为(2,0),若P为曲线E上的动点,求•的最小值; (Ⅲ)设点A为y轴上异于原点的任意一点,过点A作曲线E的切线l,直线x=3分别与直线l及x轴交于点M,N,以MN为直径作圆C,过点A作圆C的切线,切点为B,试探究:当点A在y轴上运动(点A与原点不重合)时,线段AB的长度是否发生变化?请证明你的结论.
答案:【考点】平面向量数量积的运算. 【专题】方程思想;综合法;平面向量及应用. 【分析】(1)根据抛物线的定义得出轨迹方程; (2)设出P点坐标(x,y),将•表示为x(或y)的函数,根据函数性质求出最小值; (3)设A坐标(0,b)和直线l的斜率k,根据相切得出k,b的关系,求出M,N坐标得出圆C的圆心和半径,利用切线的性质得出AB的长. 【解答】解:(I)由题意可知曲线E为以F为焦点,以直线x=﹣1为准线的抛物线, ∴曲线E的方程为y2=4x. (II)设P(,y),则,, ∴=(2﹣)(1﹣)+y2=(y2+2)2+. ∵y2≥0, ∴当y2=0时,取得最小值2. (III)设A(0,b),切线l的方程为y=kx+b, 联立方程组,消元得k2x2+(2kb﹣4)x+b2=0, ∵直线l与曲线C相切, ∴△=(2kb﹣4)2﹣4k2b2=0,即kb=1.∴k=﹣. ∴直线l的方程为y=﹣x+b. 令x=3得y=b﹣. ∴M(3,b﹣),N(3,0). ∴圆M的圆心为C(3,),半径r=||, ∴AC2=9+()2. ∵AB是圆C的切线,∴AB2=AC2﹣BC2=AC2﹣r2=9. ∴AB=3. 即点A在y轴上运动(点A与原点不重合)时,线段AB的长度不发生变化. 【点评】本题考查了抛物线的定义,向量的数量积运算,直线与圆锥曲线的关系,属于中档题.