题目内容

过抛物线y2=2px(p>0)准线上一点Q作抛物线的切线,分别切于A,B两点,则△ABQ的面积的最小值为(  )
分析:首先证明过抛物线y2=2px(p>0)准线上一点Q作抛物线的两切线相互垂直,再证出过抛物线两垂直切线切点的连线恒过抛物线的焦点,进一步利用抛物线的性质与弦长公式把△ABQ的面积表示为弦AB倾斜角的函数,利用三角函数的值域求解△ABQ的面积的最小值.
解答:解:如图,设Q(-
p
2
y0
),过点Q与抛物线相切的直线方程为y-y0=k(x+
p
2
)
(k≠0).
联立
y-y0=k(x+
p
2
)
y2=2px
,得ky2-2py+2py0+kp2=0
由△=(-2p)2-4k(2py0+kp2)=0
得pk2+2y0k-p=0.
由根与系数关系可得:k1k2=-1.
∴过Q点的抛物线的两条切线垂直.
再设A(
y12
2p
y1),B(
y22
2p
y2)
,则kAB=
y2-y1
y22
2p
-
y12
2p
=
2p
y2+y1

∴过A,B的直线方程为y-y1=
2p
y2+y1
(x-
y12
2p
)

不妨设y1>0,y2<0.
y=
2px
,得y=
2
2
p
x
,∴y|x=x1=
p
y1

y=-
2px
,得y=-
2
2
p
x
,∴y|x=x2=
p
y2

p
y1
p
y2
=-1
,得y1y2=-p2
满足焦点弦两端点坐标的结论.
∴直线AB过抛物线的焦点F.
设直线AB与x轴的夹角为θ,由抛物线的性质可得:|AB|=
2p
sin2θ

且切线交点与弦中点的连线平行于坐标轴,设AB中点为M,
则|QM|=
1
2
|AB|=
p
sin2θ

Q到AB的距离为|QM|sinθ=
p
sin2θ
sinθ=
p
sinθ

S△ABQ=
1
2
|AB|•
p
sinθ
=
p2
sin3θ

当sinθ=1时,△ABQ的面积有最小值,最小值为p2
故选D.
点评:本题考查了直线与圆锥曲线的关系,重点考查了抛物线的性质,该题涉及抛物线较多的性质,抛物线的性质较多,且推导过程过于复杂,学生应该把这些性质作为结论性的东西加以记忆,该题是有一定难度的题目.
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