问题 解答题
在平面直角坐标系中,已知点A(
1
2
,0)
,向量
e
=(0,1)
,点B为直线x=-
1
2
上的动点,点C满足2
OC
=
OA
+
OB
,点M满足
BM
e
=0,
CM
AB
=0

(1)试求动点M的轨迹E的方程;
(2)设点P是轨迹E上的动点,点R、N在y轴上,圆(x-1)2+y2=1内切于△PRN,求△PRN的面积的最小值.
答案

(1)设M(x,y),B(-

1
2
,m),则

∵点C满足2

OC
=
OA
+
OB
,∴点C是线段AB的中点,可得C(0,
m
2

由此可得:

BM
=(x+
1
2
,y-m),
CM
=(x,y-
m
2
)
AB
=(-1,m)

e
=(0,1),
BM
e
=0,
CM
AB
=0

∴可得

y-m=0
-x+m(y-
m
2
)=0
,化简整理得
y=m
x=
m2
2

消去参数m得y2=2x,所以动点M的轨迹E的方程为y2=2x;…(4分)

(2)设P(x0,y0),R(0,b),N(0,c),且b>c,

∴PR直线的方程为y=

y0-b
x0
x+b,整理得lPR:(y0-b)x-x0y+x0b=0,

∵圆(x-1)2+y2=1内切于△PRN,可得PR与圆相切,∴

|y0-b+x0b|
(y0-b)2+x02
=1,

注意到x0>2,化简得:(x0-2)b2+2y0b-x0=0

同理可得:(x0-2)c2+2y0c-x0=0

因此,b、c是方程(x0-2)x2+2y0x-x0=0的两个不相等的实数根,…(8分)

根据根与系数的关系,化简整理可得|b-c|=

4y02+4x0(x0-2)
|x0-2|
=
2x0
x0-2

由此可得△PRN的面积为S =

1
2
2x0
x0-2
x0=(x0-2)+
4
x0-2
+4≥8,

∴当x0-2=

4
x0-2
时,即当x0=4时,△PRN的面积的最小值为8.…(12分)

单项选择题
单项选择题 案例分析题