【題目】已知動點到定點的距離比到定直線的距離小1.

(Ⅰ)求點的軌跡的方程;

(Ⅱ)過點任意作互相垂直的兩條直線,分別交曲線于點.設(shè)線段, 的中點分別為,求證:直線恒過一個定點;

(Ⅲ)在(Ⅱ)的條件下,求面積的最小值.

【答案】(1) (2)過定點,(3)4

【解析】試題分析:(Ⅰ)先借助拋物線定義確定曲線的形狀是拋物線,再確定參數(shù),進(jìn)而求出;(Ⅱ)先依據(jù)(Ⅰ)的結(jié)論分別建立的方程,再分別與拋物線聯(lián)立方程組,求出弦中點為的坐標(biāo),最后借助斜率的變化確定直線經(jīng)過定點;(Ⅲ)在(Ⅱ)前提條件下,先求出,然后建立面積關(guān)于變量的函數(shù),再運(yùn)用基本不等式求其最小值:

解:(Ⅰ)由題意可知:動點到定點的距離等于到定直線的距離.根據(jù)拋物線的定義可知,點的軌跡是拋物線.

,∴拋物線方程為:

(Ⅱ)設(shè)兩點坐標(biāo)分別為,則點的坐標(biāo)為.

由題意可設(shè)直線的方程為.

,得.

.

因為直線與曲線兩點,所以.

所以點的坐標(biāo)為.

由題知,直線的斜率為,同理可得點的坐標(biāo)為.

當(dāng)時,有,此時直線的斜率.

所以,直線的方程為,整理得.

于是,直線恒過定點;

當(dāng)時,直線的方程為,也過點.

綜上所述,直線恒過定點.

(Ⅲ)可求得.所以面積.

當(dāng)且僅當(dāng)時,“ ”成立,所以面積的最小值為4.

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