Question

已知?jiǎng)狱c(diǎn)M到點(diǎn)F（1，0）的距離，等于它到直線x=-1的距離．
（Ⅰ）求點(diǎn)M的軌跡C的方程；
（Ⅱ）過點(diǎn)F任意作互相垂直的兩條直線l₁，l₂，分別交曲線C于點(diǎn)A，B和M，N．設(shè)線段AB，MN的中點(diǎn)分別為P，Q，求證：直線PQ恒過一個(gè)定點(diǎn)；
（Ⅲ）在（Ⅱ）的條件下，求△FPQ面積的最小值．

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）設(shè)動(dòng)點(diǎn)M的坐標(biāo)為（x，y），由題意得，由此能求出點(diǎn)M的軌跡C的方程．
（Ⅱ）設(shè)A，B兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為（x₁，y₁），（x₂，y₂），則點(diǎn)P的坐標(biāo)為．由題意可設(shè)直線l₁的方程為y=k（x-1）（k≠0），由得k²x2-（2k²+4）x+k²=0．再由根的判別式和根與系數(shù)的關(guān)系進(jìn)行求解．
（Ⅲ）題題設(shè)能求出|EF|=2，所以△FPQ面積．
解答：解：（Ⅰ）設(shè)動(dòng)點(diǎn)M的坐標(biāo)為（x，y），
由題意得，，
化簡得y²=4x，
所以點(diǎn)M的軌跡C的方程為y²=4x．（4分）
（Ⅱ）設(shè)A，B兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為（x₁，y₁），（x₂，y₂），
則點(diǎn)P的坐標(biāo)為．
由題意可設(shè)直線l₁的方程為y=k（x-1）（k≠0），
由得k²x2-（2k²+4）x+k²=0．
△=（2k²+4）²-4k⁴=16k²+16＞0．
因?yàn)橹本�l₁與曲線C于A，B兩點(diǎn)，
所以x₁+x₂=2+，
y₁+y₂=k（x₁+x₂-2）=．
所以點(diǎn)P的坐標(biāo)為．
由題知，直線l₂的斜率為，同理可得點(diǎn)的坐標(biāo)為（1+2k²，-2k）．
當(dāng)k≠±1時(shí)，有，
此時(shí)直線PQ的斜率k_PQ=．
所以，直線PQ的方程為，
整理得yk²+（x-3）k-y=0．
于是，直線PQ恒過定點(diǎn)E（3，0）；
當(dāng)k=±1時(shí)，直線PQ的方程為x=3，也過點(diǎn)E（3，0）．
綜上所述，直線PQ恒過定點(diǎn)E（3，0）．（10分）
（Ⅲ）可求得|EF|=2，
所以△FPQ面積．
當(dāng)且僅當(dāng)k=±1時(shí)，“=”成立，所以△FPQ面積的最小值為4．（13分）
點(diǎn)評：本題考查圓錐曲線和直線的位置關(guān)系和綜合應(yīng)用，具有一定的難度，解題時(shí)要認(rèn)真審題，注意挖掘隱含條件，仔細(xì)解答．