解答题已知点P(a,-1)(a∈R),过点P作抛物线C:y=x2的切线,切点分别为A(x1,y1)、B(x2,y2)(其中x1<x2).
(Ⅰ)求x1与x2的值(用a表示);
(Ⅱ)若以点P为圆心的圆E与直线AB相切,求圆E面积的最小值.
网友回答
解:(Ⅰ)由y=x2可得,y′=2x.(1分)
∵直线PA与曲线C相切,且过点P(a,-1),
∴,即x12-2ax1-1=0,(3分)
∴,或,(4分)
同理可得:,或(5分)
∵x1<x2,∴,.(6分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,x1+x2=2a,x1?x2=-1,(7分)
则直线AB的斜率,(8分)
∴直线AB的方程为:y-y1=(x1+x2)(x-x1),又y1=x12,
∴y-x12=(x1+x2)x-x12-x1x2,即2ax-y+1=0.
∵点P到直线AB的距离即为圆E的半径,即,(10分)
∴
=,
当且仅当,
即,时取等号.
故圆E面积的最小值S=πr2=3π.(14分)解析分析:(1)涉及切点的问题常常利用导数与斜率的关系建立等式求解有关问题(2)以点P为圆心的圆E与直线AB相切,一般直线与圆相切利用d=r建立关系.点评:本题考查了函数的导数与斜率之间的关系,直线与圆的位置关系,不等的应用