已知抛物线y²=8x上一动点M,圆x²-4x+y²+3=0一动点N.定点T(5,4)则线段MN,MT之和的最小值

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/17 11:56:53

已知抛物线y²=8x上一动点M,圆x²-4x+y²+3=0一动点N.定点T(5,4)则线段MN,MT之和的最小值
已知抛物线y²=8x上一动点M,圆x²-4x+y²+3=0一动点N.定点T(5,4)则线段MN,MT之和的最小值

已知抛物线y²=8x上一动点M,圆x²-4x+y²+3=0一动点N.定点T(5,4)则线段MN,MT之和的最小值
改写圆的方程,得:(x-2)^2+y^2=1,∴给定的圆的圆心为A(2,0),半径为1.
由两点式方程,得:AT的方程为(y-0)/(x-2)=(4-0)/(5-2)=4/3,
∴AT的方程可写成:y=4x/3-8/3.
联立:y=4x/3-8/3、y^2=8x,消去y,得:(4x/3-8/3)^2=8x,∴2(x/3-2/3)^2=x,
∴2(x^2-4x+4)=9x,∴2x^2-17x+8=0.它的判别式=17^2-4×2×8>0,
∴2x^2-17x+8=0有两实数根,∴直线AT与抛物线y^2=8x相交于两点,
∴线段AT与抛物线y^2=8x必有一交点.
一、M必为线段AT与抛物线y^2=8x的交点,此时MN+MT=NT.否则:
  ①当抛物线的另一点B在TN的延长线上时,显然BT>NT.
  ②当抛物线的另一点C不在直线NT上时,则N、T、C构成一个三角形,
   由三角形两边之和大于第三边,得:NC+CT>NT.
  ∴只有当M为线段AT与抛物线y^2=8x的交点时,才能使MN+MT=NT取得最小值.
二、N必为线段AT与圆(x-2)^2+y^2=1的交点.否则:
  ①当圆上的另一点P与N为直径时,显然有PT>NT.
  ②当圆上的另一点Q与N不构成直径时,∵AN=AQ,∴∠AMQ=∠AQM,
   ∴∠AMQ必为锐角,否则在一个三角形中有两个钝角,与三角形内角和定理矛盾.
   ∴∠TNQ为钝角,而在三角形的三个内角中,钝角最大,∴∠TNQ>∠TQN,
   ∴TQ>NT.
  ∴只有当N为线段AT与圆(x-2)^2+y^2=1的交点时,才能使MN+MT=NT取得最小值.
显然,NT=AT-AN=√[(2-5)^2+(0-4)^2]-1=5-1=4.
∴MN+MT的最小值为4.