解答题已知点F(1,0)和直线l1:x=-1,直线l2过直线l1上的动点M且与直线l1垂直,线段MF的垂直平分线l与直线l2相交于点P.
(I)求点P的轨迹C的方程;
(II)设直线PF与轨迹C相交于另一点Q,与直线l1相交于点N,求的最小值.
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解:(I)连接PF,∵MF的中垂线l交l2于点P,∴|PF|=|PM|,即点P到点F(1,0)的距离等于
点P到直线l1:x=-1的距离,由抛物线的定义可得点P的轨迹C是以F为焦点,以直线l1:x=-1为准线的抛物线,
方程为 y2=4x.
(II)把直线PF的方程y=k(x-1)代入y2=4x可得 k2x2-(2k2+4)x+k2=0,k≠0,且△>0.
且x1+x2=,x1?x2=1.∵?同向,N(-1,-2k),
∴==?=(1+k2)(x1?x2+x1+x2+1 )
=4(k2++2)≥16,当且仅当k=±1时,等号成立.
∴的最小值为16.解析分析:(I)由题意可得,点P到点F(1,0)的距离等于点P到直线l1:x=-1的距离,由抛物线的定义可得点P的轨迹是抛物线,从而求得方程.(II)把直线PF的方程y=k(x-1)代入y2=4x化简,把根与系数的关系代入 ==??化简,再利用基本不等式求得的最小值.点评:本题考查抛物线的定义,一元二次方程根与系数的关系,基本不等式的应用,得到 ==??是解题的关键.