已知抛物线E的顶点在原点,焦点F在y轴正半轴上,抛物线上一点P(m,4)到其准线的距离为5,过点F的直线l依次与抛物线E

已知抛物线E的顶点在原点,焦点F在y轴正半轴上,抛物线上一点P(m,4)到其准线的距离为5,过点F的直线l依次与抛物线E及圆x2+(y-1)2=1交于A、C、D、B四点.
(1)求抛物线E的方程;
(2)探究|AC|•|BD|是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由;
(3)过点F作一条直线m与直线l垂直,且与抛物线交于M、N两点,求四边形AMBN面积最小值.
gcterry 1年前 已收到1个回答 举报

清风剑舞 幼苗

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解题思路:(1)由抛物线E的顶点在原点,焦点F在y轴正半轴上,抛物线上一点P(m,4)到其准线的距离为5,根据抛物线定义得4+
p
2
=5
,由此能求出抛物线方程.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),|AC|=|AF|-|CF|=|AF|-1|BD|=|BF|-|DF|=|BF|-1,由抛物线定义得:|AF|=y1+1|BF|=y2+1,由此能够推导出|AC|•|BD|=y1y2
x12
4
x22
4
=1
为定值.
(3)设直线AB方程:y=kx+1,与抛物线方程联立得:x2-4kx-4=0,由弦长公式|AB|=
1+k2
|x1x2|=4(1+k2)
,同理直线MN方程:y=−
1
k
x+1
,与抛物线方程联立得:x2+
4
k
x−4=0
,由弦长公式得|MN|=4(1+
1
k2
)
,由此能求出四边形AMBN面积最小值.

(1)∵抛物线E的顶点在原点,焦点F在y轴正半轴上,
抛物线上一点P(m,4)到其准线的距离为5,
∴根据抛物线定义得4+
p
2=5,
解得p=2,
∴抛物线方程x2=4y.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
|AC|=|AF|-|CF|=|AF|-1|BD|=|BF|-|DF|=|BF|-1,
由抛物线定义得:|AF|=y1+1|BF|=y2+1,
∴|AC|•|BD|=y1y2
设直线AB方程:y=kx+1,
与抛物线方程联立得:x2-4kx-4=0,
∴x1+x2=4k,x1x2=-4,
∴|AC|•|BD|=y1y2=
x12
4•
x22
4=1为定值.
(3)设直线AB方程:y=kx+1,
与抛物线方程联立得:x2-4kx-4=0,
∴x1+x2=4k,x1x2=-4,
由弦长公式|AB|=
1+k2|x1−x2|=4(1+k2),
同理直线MN方程:y=−
1
kx+1,
与抛物线方程联立得:x2+
4
kx−4=0,
由弦长公式得|MN|=4(1+
1
k2),
所以四边形AMBN的面积S=
1
2|AB||MN|=8(1+k2)(1+
1
k2)
=8(2+k2+
1
k2)≥32,
当k=±1时,取“=”.
故四边形AMBN面积最小值为32.

点评:
本题考点: 直线与圆锥曲线的关系;抛物线的标准方程.

考点点评: 本题考查抛物线方程的求法,探究|AC|•|BD|是否为定值,考查四边形面积最小值的求法,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.

1年前

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