(2012•浙江)定义:曲线 C 上的点到直线 l 的距离…——2012 高考数学第 17 题答案解析

2012_浙江卷 (2012·文)

2012 浙江 第 17 题 解答题 区分题
2012_浙江卷 (2012·文)

17.(2012•浙江)定义:曲线 C 上的点到直线 $l$ 的距离的最小值称为曲线 C 到直线 $l$ 的距离,已知曲线 $\mathrm{C}_{1}$ : $y=x^{2}+a$ 到直线 $1: y=x$ 的距离等于曲线 $C_{2}: x^{2}+(y+4)^{2}=2$ 到直线 $1: y=x$ 的距离,则实数 $a=-\frac{9}{4}$ 。

考点:利用导数研究曲线上某点切线方程;点到直线的距离公式。
专题:计算题。
分析:先根据定义求出曲线 $\mathrm{C}_{2}: \mathrm{x}^{2}+(\mathrm{y}+4)^{2}=2$ 到直线 $1: \mathrm{y}=\mathrm{x}$ 的距离,然后根据曲线 $\mathrm{C}_{1}: \mathrm{y}=\mathrm{x}^{2}+\mathrm{a}$ 的切线与直线 $\mathrm{y}=\mathrm{x}$ 平行时,该切点到直线的距离最近建立等式关系,解之即可.

参考答案

$\frac{9}{4}$

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解答:解:圆 $x^{2}+(y+4)^{2}=2$ 的圆心为 $(0,-4)$ ,半径为 $\sqrt{2}$
圆心到直线 $\mathrm{y}=\mathrm{x}$ 的距离为 $\frac{4}{\sqrt{2}}=2 \sqrt{2}$
∴ 曲线 $\mathrm{C}_{2}: \mathrm{x}^{2}+(\mathrm{y}+4)^{2}=2$ 到直线 $1: \mathrm{y}=\mathrm{x}$ 的距离为 $2 \sqrt{2}-\sqrt{2}=\sqrt{2}$
则曲线 $C_{1}: y=x^{2}+a$ 到直线 $1: y=x$ 的距离等于 $\sqrt{2}$
令 $y^{\prime}=2 x=1$ 解得 $x=\frac{1}{2}$ ,故切点为 $\left(\frac{1}{2}, \frac{1}{4}+a\right)$
切线方程为 $\mathrm{y}-\left(\frac{1}{4}+\mathrm{a}\right)=\mathrm{x}-\frac{1}{2}$ 即 $\mathrm{x}-\mathrm{y}-\frac{1}{4}+\mathrm{a}=0$
由题意可知 $x-y-\frac{1}{4}+a=0$ 与直线 $y=x$ 的距离为 $\sqrt{2}$
即 $\frac{\left|a-\frac{1}{4}\right|}{\sqrt{2}}=\sqrt{2}$ 解得 $a=\frac{9}{4}$ 或 $-\frac{7}{4}$
当 $a=-\frac{7}{4}$ 时直线 $y=x$ 与曲线 $C_{1}: y=x^{2}+a$ 相交,故不符合题意,舍去
故答案为:$\frac{9}{4}$
点评:本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,以及点到直线的距离的计算,同时考查了分析求解的能力,属于中档题.

✅ 来源:2012年 · 浙江 · 2012_浙江卷 (2012·文) · 第 17 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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导数与函数
难度
区分题
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