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  • 設(shè)點(diǎn)F(0,3/2),動(dòng)圓P經(jīng)過點(diǎn)F且和直線y=-3/2相切,記動(dòng)圓的圓心P的軌跡方程為曲線W

    設(shè)點(diǎn)F(0,3/2),動(dòng)圓P經(jīng)過點(diǎn)F且和直線y=-3/2相切,記動(dòng)圓的圓心P的軌跡方程為曲線W
    設(shè)點(diǎn)F(0,3/2),動(dòng)圓P經(jīng)過點(diǎn)F且和直線y=-3/2相切,記動(dòng)圓的圓心P的軌跡為曲線W,(1)求曲線W的方程 (2)過點(diǎn)F作互相垂直的直線L1,L2,分別交曲線W于A、C和B、D四個(gè)點(diǎn),求四邊形ABCD
    面積的最小值
    數(shù)學(xué)人氣:408 ℃時(shí)間:2020-02-03 19:02:33
    優(yōu)質(zhì)解答
    第一個(gè)問題:
    由拋物線定義可知:曲線W是一條以F(0,3/2)為焦點(diǎn)、以y=-3/2為準(zhǔn)線的拋物線,
    ∴此拋物線方程是x^2=6y,即y=x^2/6.
    第二個(gè)問題:
    令L1的斜率為k.
    ∵L1⊥L2,∴L2的斜率為-1/k.
    ∵L1、L2都過點(diǎn)F(0,3/2),∴L1、L2的方程分別是y=kx+3/2、y=-x/k+3/2.
    聯(lián)立:y=kx+3/2、y=x^2/6,消去y,得:x^2/6=kx+3/2,∴x^2-6kx-9=0.
    聯(lián)立:y=-x/k+3/2、y=x^2/6,消去y,得:x^2/6=-x/k+3/2,∴kx^2+6x-9k=0.
    ∵A、C都在y=kx+3/2上,
    ∴可分別令A(yù)、C的坐標(biāo)為(x1,kx1+3/2)、(x2,kx2+3/2).
    顯然,x1、x2是方程x^2-6kx-9=0的根,∴由韋達(dá)定理,有:
    x1+x2=6k、x1x2=-9.
    ∴(x1-x2)^2=(x1+x2)^2-4x1x2=36k^2+36=36(1+k^2).
    ∵B、D都在y=-x/k+3/2上,
    ∴可分別令B、D的坐標(biāo)分別為(x3,-x3/k+3/2)、(x4,-x4/k+3/2).
    顯然,x3、x4是方程kx^2+6x-9k=0的根,∴由韋達(dá)定理,有:
    x3+x4=-6/k、x3x4=-9.
    ∴(x3-x4)^2=(x3+x4)^2-4x3x4=36/k^2+36=36(1+1/k^2).
    ∵AC⊥BD,∴容易證出四邊形ABCD的面積=(1/2)AC×BD.
    而AC^2=(x1-x2)^2+(kx1-kx2)^2=(1+k^2)(x1-x2)^2=36(1+k^2)^2,
     BD^2=(x3-x4)^2+(x4/k-x3/k)^2=(1+1/k^2)(x3-x4)^2=36(1+1/k^2)^2.
    ∴四邊形ABCD的面積
    =(1/2)×36(1+k^2)(1+1/k^2)=18(1+k^2+1/k^2+1)≧18(2+2)=72.
    ∴四邊形ABCD的面積的最小值是72.
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