抛物线切线与单位圆相切
为坐标原点,点 为抛物线 的焦点,且抛物线 上点 处的切线与圆 相切于点 。
(1)当直线 的方程为 时,求抛物线 的方程;
(2)当正数 变化时,记 分别为 的面积,求 的最小值。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
用参数 表示抛物线上的点与切线。
切线到原点的距离为 给出圆相切条件,可据此消去 ;两个三角形面积用坐标行列式计算,面积比最终化为 。
抛物线焦点为 。设
则抛物线在 处的切线为
(1)将 (1) 与 比较,得 且 ,所以 。所求抛物线为
(2)直线 (1) 与单位圆相切,故原点到它的距离为 :
记 ,则 且
相切点是原点在直线 (1) 上的垂足,故
用行列式计算面积,得到
结合 (2),
由均值不等式,
且在 时等号成立。因此
由切线到原点的距离为 保证; 对应正数 ,所以等号配置确实存在。面积计算均取绝对值,结论不依赖 的正负。
抛物线切线与定圆相切时,参数切线加“点到直线距离”等于半径是稳定路线。面积比问题宜用坐标行列式,先约去公共因子,再用相切条件消参。
以抛物线切点参数t统一公切线,再用单位圆相切关系消掉p,面积比可化为3+t²+2/t²;一旦选定参数,后续均为成熟计算。
已记下,谢谢!