过抛物线x2=4yx^{2}=4y在第一象限内的一点PP作切线,切线与两坐标轴围成的三角形的面积为12 \dfrac {1}{2},则点PP到抛物线焦点FF的距离为()()
A. 11
B. 22
C. 33
D. 44

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完整解法

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 PP 的坐标为 (a,14a2)\left(a, \dfrac{1}{4}a^2\right),其中 a>0a > 0。
将抛物线方程变形为 y=14x2y = \dfrac{1}{4}x^2,求导得 y′=12xy' = \dfrac{1}{2}x。
因此,抛物线在点 PP 处的切线斜率为 k=y′∣x=a=12ak = y'|_{x=a} = \dfrac{1}{2}a。

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−14a2=12a(x−a)y - \dfrac{1}{4}a^2 = \dfrac{1}{2}a(x - a)
整理得:y=12ax−14a2y = \dfrac{1}{2}ax - \dfrac{1}{4}a^2
令 x=0x = 0,得 yy 轴上的截距为 −14a2-\dfrac{1}{4}a^2;
令 y=0y = 0,得 xx 轴上的截距为 12a\dfrac{1}{2}a。

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 12\dfrac{1}{2},得:
S=12⋅∣12a∣⋅∣−14a2∣=116a3=12S = \dfrac{1}{2} \cdot \left|\dfrac{1}{2}a\right| \cdot \left|-\dfrac{1}{4}a^2\right| = \dfrac{1}{16}a^3 = \dfrac{1}{2}
解得 a3=8a^3 = 8,由于 a>0a > 0,可得 a=2a = 2。
所以点 PP 的坐标为 (2,1)(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=4yx^2 = 4y 的焦点为 F(0,1)F(0, 1),准线方程为 y=−1y = -1。
由抛物线的定义可知,点 P(2,1)P(2,1) 到焦点 FF 的距离等于它到准线 y=−1y=-1 的距离。
因此,∣PF∣=y0+p2=1+1=2|PF| = y_0 + \dfrac{p}{2} = 1 + 1 = 2
(或直接利用两点间距离公式:∣PF∣=(2−0)2+(1−1)2=2|PF| = \sqrt{(2-0)^2 + (1-1)^2} = 2)。
所以点 PP 到抛物线焦点 FF 的距离为 22。
故选 B。

答案

B

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