已知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线为l,焦点为F.⊙M的圆心在x轴的正半轴上,且与y轴相切.过原点O作倾斜角为π3的直线n,交l于点A,交⊙M于另一点B,且AO=OB=2. (Ⅰ)求⊙M和抛物线C的方
问题描述:
已知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线为l,焦点为F.⊙M的圆心在x轴的正半轴上,且与y轴相切.过原点O作倾斜角为
的直线n,交l于点A,交⊙M于另一点B,且AO=OB=2.π 3
(Ⅰ)求⊙M和抛物线C的方程;
(Ⅱ)若P为抛物线C上的动点,求
•PM
的最小值;PF
(Ⅲ)过l上的动点Q向⊙M作切线,切点为S,T,求证:直线ST恒过一个定点,并求该定点的坐标.
答
(Ⅰ)因为
=OA•cos60°=2×p 2
=1,即p=2,所以抛物线C的方程为y2=4x(2分)1 2
设⊙M的半径为r,则r=
•OB 2
=2,所以⊙M的方程为(x-2)2+y2=4(5分)1 cos60°
(Ⅱ)设P(x,y)(x≥0),则
•PM
=(2−x,−y)(1−x,−y)=x2-3x+2+y2=x2+x+2(8分)PF
所以当x=0时,
•PM
有最小值为2(10分)PF
(Ⅲ)以点Q这圆心,QS为半径作⊙Q,则线段ST即为⊙Q与⊙M的公共弦(11分)
设点Q(-1,t),则QS2=QM2-4=t2+5,
所以⊙Q的方程为(x+1)2+(y-t)2=t2+5(13分)
从而直线ST的方程为3x-ty-2=0(*)(14分)
因为
一定是方程(*)的解,所以直线ST恒过一个定点,且该定点坐标为(
x=
2 3 y=0
,0)(16分)2 3