已知抛物线x2=4y的焦点为F,A、B是抛物线上的两动点,且AF=λFB(λ>...
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发布时间:2024-10-11 22:58
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时间:2024-10-15 02:20
解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),M(xo,yo),焦点F(0,1),准线方程为y=-1,
显然AB斜率存在且过F(0,1)
设其直线方程为y=kx+1,联立4y=x2消去y得:x2-4kx-4=0,
判别式△=16(k2+1)>0.
x1+x2=4k,x1x2=-4
于是曲线4y=x2上任意一点斜率为y′=x2,则易得切线AM,BM方程分别为y=(12)x1(x-x1)+y1,y=(12)x2(x-x2)+y2,其中4y1=x12,4y2=x22,联立方程易解得交点M坐标,xo=x1+x22=2k,yo=x1x24=-1,即M(x1+x22,-1)
从而,FM=(x1+x22,-2),AB(x2-x1,y2-y1)
FM•AB=12(x1+x2)(x2-x1)-2(y2-y1)=12(x22-x12)-2[14(x22-x12)]=0,(定值)命题得证.
这就说明AB⊥FM.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知在△ABM中,FM⊥AB,因而S=12|AB||FM|.
∵AF=λFB(λ>0),
∴(-x1,1-y1)=λ(x2,y2-1),即-x1=λx21-y1=λ(y2-1),
而4y1=x12,4y2=x22,
则x22=4λ,x12=4λ,
|FM|=(x1+x22)2+(-2)2=14x12+14x22+12x1x2+4=λ+1λ+2=λ+1λ.
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=14x21+14x22+2=λ+1λ+2=(λ+1λ)2.
于是S=12|AB||FM|=12(λ+1λ)3,
由λ+1λ≥2知S≥4,且当λ=1时,S取得最小值4.