已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,A為C上異于原點(diǎn)的任意一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)A的直線l交C于另一點(diǎn)B,交x軸的正半軸于點(diǎn)D,且有丨FA丨=丨FD丨.當(dāng)點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為3時(shí),△ADF為正三角形.
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)若直線l1∥l,且l1和C有且只有一個(gè)公共點(diǎn)E,
(ⅰ)證明直線AE過(guò)定點(diǎn),并求出定點(diǎn)坐標(biāo);
(ⅱ)△ABE的面積是否存在最小值?若存在,請(qǐng)求出最小值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
考點(diǎn):直線與圓錐曲線的綜合問(wèn)題,拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程
專題:圓錐曲線的定義、性質(zhì)與方程,圓錐曲線中的最值與范圍問(wèn)題
分析:(1)根據(jù)拋物線的焦半徑公式,結(jié)合等邊三角形的性質(zhì),求出的p值;
(2)(。┰O(shè)出點(diǎn)A的坐標(biāo),求出直線AB的方程,利用直線l1∥l,且l1和C有且只有一個(gè)公共點(diǎn)E,求出點(diǎn)E的坐標(biāo),寫出直線AE的方程,將方程化為點(diǎn)斜式,可求出定點(diǎn);
(ⅱ) 利用弦長(zhǎng)公式求出弦AB的長(zhǎng)度,再求點(diǎn)E到直線AB的距離,得到關(guān)于面積的函數(shù)關(guān)系式,再利用基本不等式求最小值.
解答: 解:(1)當(dāng)點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為3時(shí),過(guò)點(diǎn)A作AG⊥x軸于G,
A(3,
6p
),F(xiàn)(
p
2
,0),|AF|=3+
p
2
,
|FD|=|AF|=3+
p
2

∵△ADF為正三角形,
|FG|=
1
2
|FD|=
3
2
+
p
4

 又∵|FG|=|OG|-|OF|=3-
p
2
,
3-
p
2
=
3
2
+
p
4

∴p=2.
∴C的方程為y2=4x.
當(dāng)D在焦點(diǎn)F的左側(cè)時(shí),|FD|=|AF|=3+
p
2

又|FD|=2|FG|=2(
P
2
-3)=p-6,
∵△ADF為正三角形,
∴3+
p
2
=p-6,解得p=18,
∴C的方程為y2=36x.此時(shí)點(diǎn)D在x軸負(fù)半軸,不成立,舍.
∴C的方程為y2=4x.
 (2)(ⅰ)設(shè)A(x1,y1),|FD|=|AF|=x1+1,
∴D(x1+2,0),
kAB=-
y1
2

由直線l1∥l可設(shè)直線l1方程為y=-
y1
2
x+m
,
聯(lián)立方程
y=-
y1
2
x+m
y2=4x
,消去x得y1y2+8y-8m=0     ①
由l1和C有且只有一個(gè)公共點(diǎn)得△=64+32y1m=0,∴y1m=-2,
這時(shí)方程①的解為y=-
4
y1
=2m
,代入y=-
y1
2
x+m
得x=m2,∴E(m2,2m).
點(diǎn)A的坐標(biāo)可化為(
1
m2
,-
2
m
)
,直線AE方程為y-2m=
2m+
2
m
m2-
1
m2
(x-m2),
y-2m=
2m
m2-1
(x-m2)
,
y=
2m
m2-1
x-
2m3
m2-1
+2m

y=
2m
m2-1
x-
2m
m2-1
,
y=
2m
m2-1
(x-1)
,
∴直線AE過(guò)定點(diǎn)(1,0);
(ⅱ)直線AB的方程為y-y1=-
y1
2
(x-
y
2
1
4
)
,即x=-
2
y1
y+
y
2
1
4
+2

聯(lián)立方程
x=-
2
y1
y+
y
2
1
4
+2
y2=4x
,消去x得y2+
8
y1
y-(
y
2
1
+8)=0
,
y1+y2=-
8
y1

|AB|=
1+
1
k2
|y1-y2|
=
1+
4
y
2
1
|2y1+
8
y1
|

由(。c(diǎn)E的坐標(biāo)為E(
4
y
2
1
,-
4
y1
)
,點(diǎn)E到直線AB的距離為:
d=
|
8
y
2
1
+
y
2
1
4
+2-
4
y
2
1
|
1+
4
y
2
1
=
|
4
y
2
1
+
y
2
1
4
+2|
1+
4
y
2
1
,
∴△ABE的面積S=
1
2
|AB|•d=
1
2
|2y1+
8
y1
|•|
4
y
2
1
+
y
2
1
4
+2|
=2|
y1
2
+
2
y1
|3≥2×23≥16

當(dāng)且僅當(dāng)y1=±2時(shí)等號(hào)成立,
∴△ABE的面積最小值為16.
點(diǎn)評(píng):本題考查了拋物線的定義的應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)方程求法,切線方程的求法,定點(diǎn)問(wèn)題與最值問(wèn)題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(Ⅰ)若cosB=
1
3
,求
1
tanA
+
1
tanC
的值;
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(i)求a,b,c,d的值;
(ii)若直線l3亦與曲線y=f(x)相切,且三條不同的直線l1,l2,l3交于點(diǎn)G(m,4),求實(shí)數(shù)m的取值范圍;
(2)若直線l1∥l2,直線l1與曲線y=f(x)切于點(diǎn)B且交曲線y=f(x)于點(diǎn)D,直線l2和與曲線y=f(x)切于點(diǎn)C且交曲線y=f(x)于點(diǎn)A,記點(diǎn)A,B,C,D的橫坐標(biāo)分別為xA,xB,xC,xD,求(xA-xB):(xB-xC):(xC-xD)的值.

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2
3
3
,則t0=
 

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