题目内容
【题目】已知抛物线方程为x2=2py(p>0),其焦点为F,点O为坐标原点,过焦点F作斜率为k(k≠0)的直线与抛物线交于A,B两点,过A,B两点分别作抛物线的两条切线,设两条切线交于点M.
(1)求 ;
(2)设直线MF与抛物线交于C,D两点,且四边形ACBD的面积为 ,求直线AB的斜率k.
【答案】
(1)解:设直线AB方程为 ,
联立直线AB与抛物线方程
,得x2﹣2pkx﹣p2=0,
则x1+x2=2pk,x1x2=﹣p2,
可得 =x1x2+y1y2=x1x2=x1x2+(kx1+ )(kx2+ )
=(1+k2)x1x2+ + (x1+x2)
=(1+k2)(﹣p2)+ + 2pk=﹣ p2
(2)解:由x2=2py,知 ,
可得曲线在A,B两点处的切线的斜率分别为 ,
即有AM的方程为 ,BM的方程为 ,
解得交点 ,
则 ,知直线MF与AB相互垂直.
由弦长公式知,|AB|=
= =2p(1+k2),
用 代k得, ,
四边形ACBD的面积 ,
依题意,得 的最小值为 ,
根据 的图象和性质得,k2=3或 ,
即 或
【解析】(1)设出直线AB的方程,代入抛物线的方程,运用韦达定理和点满足直线方程,由向量的数量积的坐标表示,化简即可得到所求值;(2)求得切线的斜率和切线的方程,运用弦长公式,可得|AB|,|CD|,求得四边形ABCD的面积,运用对勾函数的性质,解方程可得k的值.
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