Question

已知定点F（0，1）和直线l₁：y=-1，过定点F与直线l₁相切的动圆圆心为点C．
（1）求动点C的轨迹方程；
（2）过点F在直线l₂交轨迹于两点P、Q，交直线l₁于点R，求的最小值．

Answer

（1）根据点C到点F的距离等于它到l1的距离，依据抛物线的定义可知点C的轨迹是以F为焦点，l1为准线的抛物线，进而求得其轨迹方程．
（2）设出直线l2的方程与抛物线方程联立消去y，设出P，Q的坐标，根据韦达定理表示出x1+x2和x1x2的表达式，进而可得点R的坐标，表示出，根据均值不等式求得其最小值．
【解析】
（1）由题设点C到点F的距离等于它到l1的距离，
∴点C的轨迹是以F为焦点，l1为准线的抛物线
∴所求轨迹的方程为x2=4y
（2）由题意直线l2的方程为y=kx+1，
与抛物线方程联立消去y得x2-4kx-4=0．
记P（x1，y1），Q（x2，y2），则x1+x2=4k，x1x2=-4．
因为直线PQ的斜率k≠0，易得点R的坐标为

=
=
=
=，
∵，当且仅当k2=1时取到等号．
的最小值为16