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

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),

∴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.

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