题目内容
【题目】已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有丨FA丨=丨FD丨.当点A的横坐标为3时,△ADF为正三角形.
(1)求C的方程;
(2)若直线l1∥l,且l1和C有且只有一个公共点E,
(ⅰ)证明直线AE过定点,并求出定点坐标;
(ⅱ)△ABE的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)
解:当点A的横坐标为3时,过点A作AG⊥x轴于G,
A(3, ),F( ,0), ,
∴ .
∵△ADF为正三角形,
∴ .
又∵ ,
∴ ,
∴p=2.
∴C的方程为y2=4x.
当D在焦点F的左侧时, .
又|FD|=2|FG|=2( ﹣3)=p﹣6,
∵△ADF为正三角形,
∴3+ =p﹣6,解得p=18,
∴C的方程为y2=36x.此时点D在x轴负半轴,不成立,舍.
∴C的方程为y2=4x.
(2)
解:(ⅰ)设A(x1,y1),|FD|=|AF|=x1+1,
∴D(x1+2,0),
∴kAD=﹣ .
由直线l1∥l可设直线l1方程为 ,
联立方程 ,消去x得 ①
由l1和C有且只有一个公共点得△=64+32y1m=0,∴y1m=﹣2,
这时方程①的解为 ,代入 得x=m2,∴E(m2,2m).
点A的坐标可化为 ,直线AE方程为y﹣2m= (x﹣m2),
即 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴直线AE过定点(1,0);
(ⅱ)直线AB的方程为 ,即 .
联立方程 ,消去x得 ,
∴ ,
∴ = ,
由(ⅰ)点E的坐标为 ,点E到直线AB的距离为:
= ,
∴△ABE的面积 = ,
当且仅当y1=±2时等号成立,
∴△ABE的面积最小值为16.
【解析】(1)根据抛物线的焦半径公式,结合等边三角形的性质,求出的p值;(2)(ⅰ)设出点A的坐标,求出直线AB的方程,利用直线l1∥l,且l1和C有且只有一个公共点E,求出点E的坐标,写出直线AE的方程,将方程化为点斜式,可求出定点;(ⅱ) 利用弦长公式求出弦AB的长度,再求点E到直线AB的距离,得到关于面积的函数关系式,再利用基本不等式求最小值.