题目内容
(本小题满分12分)已知抛物线的焦点为F,过点F作直线与抛物线交于A,B两点,抛物线的准线与轴交于点C。
(1)证明:;
(2)求的最大值,并求取得最大值时线段AB的长。
(1)证明:;
(2)求的最大值,并求取得最大值时线段AB的长。
解:
(Ⅰ)由题设知,F(,0),C(-,0),
设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l方程为x=my+,
代入抛物线方程y2=2px,得y2-2pmy-p2=0.
y1+y2=2pm,y1y2=-p2. …4分
不妨设y1>0,y2<0,则∴tan∠ACF=tan∠BCF,所以∠ACF=∠BCF. …8分此时∠ACF取最大值,∠ACB=2∠ACF取最大值,
并且A(,p),B(,-p),|AB|=2p. …12分
(Ⅰ)由题设知,F(,0),C(-,0),
设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l方程为x=my+,
代入抛物线方程y2=2px,得y2-2pmy-p2=0.
y1+y2=2pm,y1y2=-p2. …4分
不妨设y1>0,y2<0,则∴tan∠ACF=tan∠BCF,所以∠ACF=∠BCF. …8分此时∠ACF取最大值,∠ACB=2∠ACF取最大值,
并且A(,p),B(,-p),|AB|=2p. …12分
本题以直线和抛物线的位置关系为背景考查角的证明以及最值问题,考查学生的计算能力和转化能力,第一问可通过直线和方程联立,借助韦达定理和计算角的正切值进行证明;第二问借助第一问的结论,借助均值不等式进行求解最值.
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