1. 设出动点坐标并利用导数求出切线斜率
设第一象限内的点 P 的坐标为 (a,41a2),其中 a>0。
将抛物线方程变形为 y=41x2,求导得 y′=21x。
因此,抛物线在点 P 处的切线斜率为 k=y′∣x=a=21a。
2. 写出切线方程并求出其在两坐标轴上的截距
由直线的点斜式方程,得切线方程为:
y−41a2=21a(x−a)
整理得:y=21ax−41a2
令 x=0,得 y 轴上的截距为 −41a2;
令 y=0,得 x 轴上的截距为 21a。
3. 利用三角形面积公式建立方程并求出点 $P$ 的坐标
由切线与两坐标轴围成的三角形面积为 21,得:
S=21⋅21a⋅−41a2=161a3=21
解得 a3=8,由于 a>0,可得 a=2。
所以点 P 的坐标为 (2,1)。
4. 利用抛物线焦半径公式或距离公式求出点 $P$ 到焦点 $F$ 的距离
抛物线 x2=4y 的焦点为 F(0,1),准线方程为 y=−1。
由抛物线的定义可知,点 P(2,1) 到焦点 F 的距离等于它到准线 y=−1 的距离。
因此,∣PF∣=y0+2p=1+1=2
(或直接利用两点间距离公式:∣PF∣=(2−0)2+(1−1)2=2)。
所以点 P 到抛物线焦点 F 的距离为 2。
故选 B。