题目内容

已知抛物线y2=2px,(p>0)的焦点为F,且焦点F到其准线的距离为
3
2
,A,B,C为抛物线上相异三点.
(Ⅰ)求p的值;
(Ⅱ)若
FA
+
FB
+
FC
=
0
,求证:|
FA
|+|
FB
|+|
FC
|
为定值;
(Ⅲ)若A,F,C三点共线,直线BF交抛物线于另一点D,且AC⊥BD,求四边形ABCD面积的最小值.
分析:(Ⅰ)根据抛物线y2=2px和焦点F(
p
2
,0)
,准线方程:x=-
p
2
,焦点F到准线的距离为
3
2
,即可求得p值;
(Ⅱ)设点A(xA,yA),B(xB,yB),C(xC,yC),由(1)知F(
3
4
,0)
,∵
FA
+
FB
+
FC
=
0
,求得x1+x2+x3的值,进而利用抛物线的定义推断出|
FA
|+|
FB
|+|
FC
|
=(x1+1)+(x2+1)+(x3+1)把x1+x2+x3的值代入即可求得答案.
(Ⅲ)由(1)知F(
3
4
,0)
,抛物线方程为:y2=3x,显然AC,BD都不垂直于坐标轴,设直线AC的方程为:x=my+
3
4
,可得到AC的方程然后与抛物线联立得到两根之和、两根之积,根据弦长公式表示出|AC|并化简,然后根据直线AC的斜率可得到直线BD的斜率求出|BD|的弦长,再表示出S四边形ABCD运用基本不等式可确定答案.
解答:解:(Ⅰ)焦点F(
p
2
,0)
,准线方程:x=-
p
2

∵焦点F到准线的距离为
3
2
,即
p
2
-(-
p
2
)=
3
2

p=
3
2

(Ⅱ)设点A(xA,yA),B(xB,yB),C(xC,yC),由(1)知F(
3
4
,0)

FA
+
FB
+
FC
=
0
,即(xA-
3
4
yA)+(xB-
3
4
yB)+(xC-
3
4
yC)=
0

xA-
3
4
+xB-
3
4
+xC-
3
4
=0
,即xA+xB+xC=
9
4

由抛物线的定义:|
FA
|+|
FB
|+|
FC
|
=(xA+
3
4
)+(xB+
3
4
)+(xC+
3
4
)
=(xA+xB+xC)+
9
4
=
9
4
+
9
4
=
9
2

(Ⅲ)由(1)知F(
3
4
,0)
,抛物线方程为:y2=3x,
显然AC,BD都不垂直于坐标轴,
设直线AC的方程为:x=my+
3
4

联立
x=my+
3
4
y2=3x
得:y2-3my-
9
4
=0

由韦达定理得,yA+yC,=3m,yAyC=-
9
4

|AC|=
1+m2
|yA-yC|=
1+m2
(yA+yC)2-4yAyC
=3(1+m2)

将上式中m用-
1
m
代换,得|BD|=3(1+
1
m2
)

于是,S=
1
2
|AC|•|BD|
=
9
2
(1+m2)•(1+
1
m2
)
9
2
•2m•
2
m
=18

当且仅当m=±1时,上式取等号,故四边形ABCD面积的最小值为18.
点评:本题主要考查了抛物线的简单性质,平面向量的基础知识.考查了学生分析问题和解决问题的能力.本题是抛物线和直线的综合问题.直线和圆锥曲线的综合题一般作为高考的压轴题出现,要想解答正确,就必须对基础知识熟练掌握.
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