题目内容
(本小题满分14分)
已知点
在抛物线![]()
上,
点到抛物线
的焦点F的距离为2,直线![]()
与抛物线交于
两点.
(Ⅰ)求抛物线
的方程;
(Ⅱ)若以
为直径的圆与
轴相切,求该圆的方程;
(Ⅲ)若直线
与
轴负半轴相交,求
面积的最大值.
(共14分)
解:(Ⅰ)抛物线
的准线为
, .....................................1分
由抛物线定义和已知条件可知
,
解得
,故所求抛物线方程为
. ......................................3分
(Ⅱ)联立
,消
并化简整理得
.
依题意应有
,解得
. ..............................................4分
设
,则
, .............................................5分
设圆心
,则应有
.
因为以
为直径的圆与
轴相切,得到圆半径为
, ........................6分
又
.
所以
, .........................................7分
解得
. .........................................8分
所以
,所以圆心为
.
故所求圆的方程为
. ............................................9分
方法二:
联立
,消掉
并化简整理得
,
依题意应有
,解得
. ............................................4分
设
,则
. .............................................5分
设圆心
,则应有
,
因为以
为直径的圆与
轴相切,得到圆半径为
. .....................................6分
又
,
又
,所以有
, .............................................7分
解得
, ..............................................8分
所以
,所以圆心为
.
故所求圆的方程为
. .............................................9分
(Ⅲ)因为直线
与
轴负半轴相交,所以
,
又
与抛物线交于两点,由(Ⅱ)知
,所以
,...........................................10分
直线
:
整理得
,
点
到直线
的距离
, .................................................11分
所以
. ..................................................12分
令
,
,
,
|
|
|
|
|
|
| + | 0 | - |
|
|
| 极大 |
|
由上表可得
最大值为
. ...............................................13分
所以当
时,
的面积取得最大值
. ...............................................14分