5.(2005年北京春季)如图,O为坐标原点,直线l在x轴和y轴上的截距分别是a和b(a>0,b≠0),且交抛物线y2=2px(p>0)于M(x1,y1),N(x2,y2)两点.
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例6.(2006年全国卷II)已知抛物线x2=4y的焦点为F,A、B是抛物线上的两动点,且=λ(λ>0).过A、B两点分别作抛物线的切线,设其交点为M.
(Ⅰ)证明·为定值;
(Ⅱ)设△ABM的面积为S,写出S=f(λ)的表达式,并求S的最小值.
[解] (Ⅰ)由已知条件,得F(0,1),λ>0.
设A(x1,y1),B(x2,y2).由=λ,即得 (-x1,1-y)=λ(x2,y2-1),
将①式两边平方并把y1=x12,y2=x22代入得y1=λ2y2 ③
解②、③式得y1=λ,y2=,且有x1x2=-λx22=-4λy2=-4,
抛物线方程为y=x2,求导得y′=x.
所以过抛物线上A、B两点的切线方程分别是y=x1(x-x1)+y1,y=x2(x-x2)+y2,
即y=x1x-x12,y=x2x-x22.
解出两条切线的交点M的坐标为(,)=(,-1).
所以·=(,-2)·(x2-x1,y2-y1)=(x22-x12)-2(x22-x12)=0
所以·为定值,其值为0.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知在△ABM中,FM⊥AB,因而S=|AB||FM|.
|FM|===
==+.
因为|AF|、|BF|分别等于A、B到抛物线准线y=-1的距离,
所以|AB|=|AF|+|BF|=y1+y2+2=λ++2=(+)2.
于是S=|AB||FM|=(+)3,由+≥2知S≥4,且当λ=1时,S取得最小值4.
[警示]有向线段所成的比,线段的定比分点等概念,本身就是解析几何研究的一类重要问题。向量概念的引入,使这类问题的解决显得简洁而流畅。由于向量可以用一条有向线段来表示,有向线段的方向可以决定解析几何中直线的斜率,故直线的方向向量与解析几何中的直线有着天然的联系。求解此类问题的关键是:根据直线的方向向量得出直线方程,再转化为解析几何问题解决。求解这类问题可以用定比分点公式,也可以直接用有向线段的比解题。另外,向量的长度,点的平移等与解析几何都有着千丝万缕的联系,向量与解析几何的结合,为解决这些问题开辟了新的解题途径。
[变式训练]