已知拋物線x2=y,O為坐標原點.
(Ⅰ)過點O作兩相互垂直的弦OM,ON,設(shè)M的橫坐標為m,用n表示△OMN的面積,并求△OMN面積的最小值;
(Ⅱ)過拋物線上一點A(3,9)引圓x2+(y-2)2=1的兩條切線AB,AC,分別交拋物線于點B,C,連接BC,求直線BC的斜率.
【答案】
分析:(Ⅰ)由OM⊥ON,確定M,N的坐標,表示出|OM|=
,|ON|=
,從而可得△OMN的面積,利用基本不等式可求△OMN面積的最小值;
(Ⅱ)設(shè)B(
),C(
),直線AB的方程為y-9=k
1(x-3),AC的方程為y-9=k
2(x-3),利用直線AB\AC與圓x
2+(y-2)
2=1相切,建立方程,從而可得以k
1,k
2 是方程4k
2-21k+24=0的兩根,再聯(lián)立方程組,利用韋達定理,可得直線BC的斜率,化簡可得結(jié)論.
解答:解:(Ⅰ)設(shè)M(
),N(
).
由OM⊥ON得
,∴x
1x
2=-1.
因為x
1=m,所以
.
所以|OM|=
,|ON|=
.
所以n=
=
×
×
=
=1.
所以,當(dāng)m=1時,△OMN面積取得最小值1.
(Ⅱ)設(shè)B(
),C(
),直線AB的方程為y-9=k
1(x-3),AC的方程為y-9=k
2(x-3),
因為直線AB,AC與圓x
2+(y-2)
2=1相切,
所以
=
=1.
所以
,
.
所以k
1,k
2 是方程4k
2-21k+24=0的兩根.
所以
.
由方程組
得x
2-k
1x-9+3k
1=0.
所以x
3+3=k
1,同理可得:x
4+3=k
2.
所以直線BC的斜率為
=x
4+x
3=k
1+k
2-6=-
.
點評:本題考查三角形面積的計算,考查基本不等式的運用,考查直線與圓,直線與拋物線的位置關(guān)系,考查韋達定理的運用,屬于中檔題.