题目内容

(2008•长宁区二模)在平面直角坐标系xOy中,过定点C(2,0)作直线与抛物线y2=4x相交于A,B两点,如图,设动点A(x1,y1)、B(x2,y2).
(1)求证:y1y2为定值;
(2)若点D是点C关于坐标原点O的对称点,求△ADB面积的最小值;
(3)求证:直线l:x=1被以AC为直径的圆截得的弦长恒为定值.
分析:(1)分情况讨论:当直线AB垂直于x轴时,计算得y1y2=-8;当直线AB不垂直于x轴时,设直线AB的方程为:y=k(x-2),代入抛物线方程得到关于y的一元二次方程,因此有y1y2=-8为定值.
(2)依题意可知点D的坐标,可由A(x1,y1),B(x2,y2),设出直线AB的方程,与抛物线联立消去x,根据韦达定理求得y1+y2和的y1y2表达式,代入三角形面积公式中求得直线AB垂直于x轴时△ADB面积的最小值.
(3)先求出AC中点E(
x1+2
2
y1
2
)
AC=
(x1-2)2+y12
,从而得出以AC为直径的圆的半径的表达式,最后计算得到所截弦长为定值.
解答:解:(1)当直线AB垂直于x轴时,y1=2
2
y2=-2
2
,因此y1y2=-8(定值)(2分)
当直线AB不垂直于x轴时,设直线AB的方程为:y=k(x-2),
y=k(x-2)
y2=4x
得ky2-4y-8k=0,∴y1y2=-8.
因此有y1y2=-8为定值.…(6分)
(2)D(-2,0),∴DC=4.S△ADB=
1
2
DC•|y1-y2|
.…..…(7分)
当直线AB垂直于x轴时,S△ADB=
1
2
×4×4
2
=8
2
.;…(8分)
当直线AB不垂直于x轴时,由(1)知  y1+y2=
4
k
,因此|y1-y2|=
(y1+y2)2-4y1y2
=
16
k2
+32
>4
2
,∴S△ADB>8
2
.….(11分)
综上,△ADB面积的最小值为8
2
.….…..(12分)
(3)AC中点E(
x1+2
2
y1
2
)
,….….(13分)AC=
(x1-2)2+y12
,因此以AC为直径的圆的半径r=
1
2
AC=
1
2
(x1-2)2+y12
=
1
2
x12+4
,…..…..(15分)AC中点E到直线x=1的距离d=|
x1+2
2
-1|
,….(16分)∴所截弦长为:2
r2-d2
=2
x12+4
4
-(
x1+2
2
-1)
2
=2
(定值).…..…(18分)
点评:本小题主要考查直线、圆和抛物线等平面解析几何的基础知识,考查综合运用数学知识进行推理运算的能力和解决问题的能力.
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