题目内容
如图,斜率为1的直线过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,与抛物线交于两点A、B,将直线AB按向量
=(-p,0)平移得到直线l,N为l上的动点,M为抛物线弧AB上的动点.
(Ⅰ) 若|AB|=8,求抛物线方程.
(Ⅱ)求S△ABM的最大值.
(Ⅲ)求
•
的最小值.
a |
(Ⅰ) 若|AB|=8,求抛物线方程.
(Ⅱ)求S△ABM的最大值.
(Ⅲ)求
NA |
NB |
分析:(Ⅰ)利用韦达定理及抛物线的定义,计算弦长,即可求得抛物线的标准方程;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知|AB|=4p,故求S△ABM的最大值,即求M到AB距离的最大值;
(Ⅲ)利用向量的数量积公式,结合配方法,即可求
•
的最小值.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知|AB|=4p,故求S△ABM的最大值,即求M到AB距离的最大值;
(Ⅲ)利用向量的数量积公式,结合配方法,即可求
NA |
NB |
解答:解:(Ⅰ)由条件知lAB:y=x-
,则
,消去x得:x2-3px+
p2=0①,则x1+x2=3p,
由抛物线定义|AB|=x1+x2+p=4p,
又因为|AB|=8,即p=2,则抛物线方程为y2=4x.---------------------------(3分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知|AB|=4p和lAB:y=x-
,设M(
,y0),
则M到AB距离:d=
,因M,O在直线AB的同侧,所以-
+y0+
>0,
则d=
(-
+y0+
),即d=
[-
(y0-p)2+p],
由①知A(
p,(1-
)p),B(
p,(1+
)p)
所以(1-
)p<y0<(1+
)p,则当y0=p时,dmax=
p,
则(S△ABM)max=
•4p•
p=
p2.---------------------------------------(8分)
(Ⅲ)设N(x0,x0+
),A(x1,y1),B(x2,y2),
则
=(x1-x0,y1-x0-
),
=(x2-x0,y2-x0-
),
即
•
=x1x2-x0(x1+x2)+
+y1y2-(x0+
)(y1+y2)+(x0+
)2
由①知x1+x2=3p,x1x2=
p2,y1y2=-p2,y1+y2=2p,则
•
=2
-4px0-
p2,
即
•
=2(x0-p)2-
p2,当x0=p时,
•
的最小值为-
p2.
(其它方法酌情给分)---------------------------------------------------(12分)
p |
2 |
|
1 |
4 |
由抛物线定义|AB|=x1+x2+p=4p,
又因为|AB|=8,即p=2,则抛物线方程为y2=4x.---------------------------(3分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知|AB|=4p和lAB:y=x-
p |
2 |
| ||
2p |
则M到AB距离:d=
|-
| ||||||
|
1 |
2p |
y | 2 0 |
p |
2 |
则d=
| ||
2 |
1 |
2p |
y | 2 0 |
p |
2 |
| ||
2 |
1 |
2p |
由①知A(
3-2
| ||
2 |
2 |
3+2
| ||
2 |
2 |
所以(1-
2 |
2 |
| ||
2 |
则(S△ABM)max=
1 |
2 |
| ||
2 |
2 |
(Ⅲ)设N(x0,x0+
p |
2 |
则
NA |
p |
2 |
NB |
p |
2 |
即
NA |
NB |
x | 2 0 |
p |
2 |
p |
2 |
由①知x1+x2=3p,x1x2=
1 |
4 |
NA |
NB |
x | 2 0 |
3 |
2 |
即
NA |
NB |
7 |
2 |
NA |
NB |
7 |
2 |
(其它方法酌情给分)---------------------------------------------------(12分)
点评:本题考查抛物线的弦长计算,考查三角形面积,考查向量知识,解题的关键是正确运用抛物线的定义,属于中档题.
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