已知抛物线C的顶点为坐标原点,椭圆C′的对称轴是坐标轴,抛物线C在x轴上的焦点恰好是椭圆C′的焦点
(Ⅰ)若抛物线C和椭圆C′都经过点M(1,2),求抛物线C和椭圆C′的方程;
(Ⅱ)已知动直线l过点p(3,0),交抛物线C于A,B两点,直线l′:x=2被以AP为直径的圆截得的弦长为定值,求抛物线C的方程;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,分别过A,B的抛物线C的两条切线的交点E的轨迹为D,直线AB与轨迹D交于点F,求|EF|的最小值.
(I)设抛物线C的方程为:y2=2px,
抛物线C经过点M(1,2)则22=2p×1
∴抛物线C的方程为:y2=4x其焦点为F2(1,0)
故可设椭圆C′的焦点为F1(1,0)和F2(1,0),
2a=|MF1|+|MF3|=2
+22
∴b2=(
+1)2-12=2+22 2
∴椭圆C′的方程为:
+x2 3+2 2
=1(3分)y2 2+2 2
(II)设A(2pt2,2pt)则AP的中点Q(pt2+
,pt),3 2
以AP为直径的圆的半径为r
r2=(pt2-
)2+(pt)2,3 2
设Q(pt2+
,pt)到直线l′:x=2的距离为d3 2
则d=|pt2+
-2|=|pt2-3 2
|1 2
设直线l′:x=2被以AP为直径的圆截得的弦为MN,则:
(
)2=r2-d2=(pt2-|MN| 2
)2+(pt)2-(pt2-3 2
)2=(p2-2p)t2+21 2
由于|MN|为定值,所以p2-2p=0所以p=2
∴抛物线C的方程为:y2=4x(8分)
(III)设A(x1,y1),B(x2,y2)
利用导数法或判别式法可求得AE,BE的方程分别为
AE:y1y=2(x1+x),BE:y2y=2(x2+x)若E(x0,y0)则
y1y0=2(x1+x0),y2y0=2(x2+x0)故AB:y0y=2(x0+x)
又因为AB过点P(3,0),所以y0×0=2(x0+3)所以x0=-3
即E的轨迹为D的方程为x=-3,交AB:y0y=2(x0+x)于点F(-3,-
)12 y0
|EF|=|y0-(-
)|=|y0+12 y0
|≥212 y0
=4y0• 12 y0
;3
当且仅当y0=
即y0=±212 y0
时取等号;3
所以|EF|的最小值为4
.(13分)3