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2014年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷):理数第21题

  2016-10-30 09:15:18  

(2014山东卷计算题)

(本小题满分14分)

已知抛物线的焦点为上异于原点的任意一点,过点的直线于另一点,交轴的正半轴于点,且有。当点的横坐标为时,为正三角形。

(Ⅰ)求的方程;

(Ⅱ)若直线,且有且只有一个公共点

(ⅰ)证明直线过定点,并求出定点坐标;

(ⅱ)的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由。

【出处】
2014年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷):理数第21题
【答案】

(1)由题意知,设,则的中点为,因为,由抛物线的定义知,解得(舍去),由,解得。所以抛物线的方程为

(2)(i)由(1)知,设。因为,则,由,故。故直线的斜率,因为直线和直线平行,设直线的方程为,代入抛物线方程得,由题意,得。设,则。当时,,可得直线的方程为,由,整理可得,直线恒过点,当时,直线的方程为,过点,所以直线过定点

(ii)由(i)知直线过定点,所以,设直线的方程为,因为点在直线上,故,设,直线的方程为,由于,可得,代入抛物线方程得。所以,可求得。所以点到直线的距离为,则的面积,当且仅当时等号成立。所以的面积的最小值为

【解析】

本题主要考查圆锥曲线与直线方程。

(1)设出焦点坐标,根据即可解得值;

(2)(ⅰ)设出点和点坐标,根据已知条件得到直线和直线的方程,将直线的方程与抛物线方程联立,得到点坐标,故可得到直线的方程,化简即可发现其过定点,得证;

(ⅱ)根据(ⅰ)中结论得到的长,根据点到直线的距离公式得到点的距离,则可得的面积关于某一变量的表达式,根据基本不等式的性质可知存在这样的最小面积值。

【考点】
圆锥曲线曲线与方程
【标签】
直接法函数与方程的思想


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