已知定點(diǎn)A(0,a)(a>0),直線l1:y=-a交y軸于點(diǎn)B,記過點(diǎn)A且與直線l1相切的圓的圓心為點(diǎn)C

(Ⅰ)求動點(diǎn)C的軌跡E的方程;

(Ⅱ)設(shè)傾斜角為α的直線l2過點(diǎn)A,交軌跡E于兩點(diǎn)P、Q,交直線l1于點(diǎn)R

(1)若tanα=1,且ΔPQB的面積為,求a的值;

(2)若α∈[],求|PR|·|QR|的最小值.

答案:
解析:

  解法一:(Ⅰ)連CA,過CCDl1,垂足為D,由已知可得|CA|=|CD|,

  ∴點(diǎn)C的軌跡是以A為焦點(diǎn),l1為準(zhǔn)線的拋物線,

  ∴軌跡E的方程為x2=4ay  (4分)

  (Ⅱ)直線l2的方程為y=kx+a,與拋物線方程聯(lián)立消去yx2-4akx-4a2=0.

  記P(x1y1),Q(x2y2),

  則x1x2=4ak,x1x2a2<0  (6分)

  (1)若tanα=1,即k=1,此時x1x2=4a,x1x2=-4a2

  ∴SΔBPQSΔABPSΔABQa|x1|+a|x2|=a|x2x1|

  =aaa=4a2  (8分)

  ∴4a2,注意到a>0,∴a  (9分)

  (2)因?yàn)橹本PA的斜率k≠0,易得點(diǎn)R的坐標(biāo)為(,-a)  (10分)

  |PR|·|QR|=·=(x1,y1a)·(x2y2a)

 。(x1)(x2)+(kx1+2a)(kx2+2a)

 。(1+k2)x1x2+(+2ak)(x1x2)++4a2

 。剑4a2(1+k2)+4ak(+2ak)++4a2=4a2(k2)+8a2≥8a2+8a2=16a2

  又α∈[],∴k∈[,1],

  當(dāng)且僅當(dāng)k2,即k=1時取到等號  (12分)

  從而|PR|·|QR|的最小值為16a2  (14分)


練習(xí)冊系列答案
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已知定點(diǎn)A(0,
3
)
,點(diǎn)B在圓F:x2+(y-
3
)2=16
上運(yùn)動,F(xiàn)為圓心,線段AB的垂直平分線交BF于點(diǎn)P.
(1)求動點(diǎn)P的軌跡E的方程;
(2)若曲線Q:x2-2ax+y2+a2=
1
4
被軌跡E包圍著,求實(shí)數(shù)a的最小值;
(3)已知Q(2,0),求|PQ|的最大值.

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已知常數(shù)a>0,向量c=(0,a),i=(1,0),經(jīng)過原點(diǎn)O以c+λi為方向向量的直線與經(jīng)過定點(diǎn)A(0,a),以i-2λc為方向向量的直線相交于點(diǎn)P,其中λ∈R.試問:是否存在兩個定點(diǎn)E、F,使得||+||為定值?若存在,求出E、F的坐標(biāo);請若不存在,說明理由.

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(1)求點(diǎn)C的軌跡方程;

(2)若存在過點(diǎn)(0,-1)且不與坐標(biāo)軸垂直的直線l與點(diǎn)C的軌跡交于不同的兩點(diǎn)E、F,且|AE|=|AF|,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.

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