题目
如图,P是抛物线E:y2=4x上的动点,F是抛物线E的焦点.
(1)
求|PF|的最小值;
(2)
点B,C在y轴上,直线PB,PC与圆(x﹣1)2+y2=1相切.当|PF|∈[4,6]时,求|BC|的最小值.
答案: 解:P是抛物线E:y2=4x上的动点,F是抛物线E的焦点(1,0),准线方程为x=﹣1, 由抛物线的定义可得|PF|=d=xP+1, 由 xP≥0 ,可得d的最小值为1,|PF|的最小值为1;
解:设 B(0,m),C(0,n),P(x0,y0),y02=4x0 , 则PB的方程为y =y0−mx0 x+m,PC的方程为y =y0−nx0 x+n, 由直线PA与圆(x﹣1)2+y2=1相切,可得 |y0−m+mx0|x02+(y0−m)2= 1, 整理得(x0﹣2)m2+2y0m﹣x0=0, 同理可得(x0﹣2)n2+2y0n﹣x0=0, 即有m,n为方程(x0﹣2)x2+2y0x﹣x0=0的两根,可得m+n =2y02−x0 ,mn =x02−x0 , 则|m﹣n| =(m+n)2−4mn=4y02(2−x0)2−4x02−x0=4x02+8x0|2−x0| , 由|PF|∈[4,6],可得x0+1∈[4,6],即x0∈[3,5], 令t=|2﹣x0|=x0﹣2,t∈[1,3], 即有|m﹣n| =4(2+t)2+8(2+t)t= 2 8t2+6t+1 在[1,3]递减, 可得t=3即x0=5时,|BC|=|m﹣n|取得最小值 2353 .