過(guò)拋物線x2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F作直線交拋物線于A、B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn).
(I)證明:△ABO是鈍角三角形;
(II)求△ABO面積的最小值;
(III)過(guò)點(diǎn)A作拋物線的切線交y軸于點(diǎn)C,求線段AC中點(diǎn)M的軌跡方程.
分析:(I)欲證△ABO是鈍角三角形,只需證明∠AOB的余弦值小于0即可.設(shè)出A,B點(diǎn)坐標(biāo),以及直線AB的方程,聯(lián)立直線方程與拋物線方程,求x
1x
2,y
1y
2的,用向量的坐標(biāo)公式求
•,再代入向量的夾角公式,求出∠AOB的余弦值,再判斷正負(fù)即可.
(II)y軸把△ABO分成了兩個(gè)三角形,分別是△AFO和△BFO,所以S
△ABO=s
△AFO+S
△BFO=
|OF||x1-x2|,再把(I)中求出的x
1x
2,x
1+x
2的值代入,就可用含k的式子表示S
△ABO,再求最值即可.
(III)先設(shè)出過(guò)點(diǎn)A的拋物線的切線方程,與拋物線方程聯(lián)立,利用△=0,求出k,再帶回切線方程,求C點(diǎn)坐標(biāo),這樣就可找到AC中點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而求出中點(diǎn)M的軌跡方程.
解答:解:(I)設(shè)A(x
1,y
1),B(x
2,y
2),AB方程
y=kx+由
,得x
2-2pkx-p
2=0
∴
x1x2=-p2,y1y2=∴
•
=
x1x2+y1y2=-p2+=-p2<0∴
cos∠AOB=<0∴∠AOB為鈍角,△ABO為鈍角三角形
(II)由(I)x
1x
2=-p2,x
1+x
2=2pk
∴
S△ABO=|OF||x1-x2|=
=
=≥當(dāng)k=0時(shí)取等號(hào)
∴△ABO面積的最小值是
(III)設(shè)過(guò)點(diǎn)A的切線方程為y=k(x-x
1)+y
1由
得
x
2-2pkx+2pkx
1-2py
1=0令△=4p
2k
2-4(2pkx
1-2py
1)=0解得
k=x1∴切線方程為
y=x1(x-x1)+y1令x=0,得
y=-+y1=-2y1+y1=-y1∴線段AC中點(diǎn)M為(x,0)
∴點(diǎn)M的軌跡方程為y=0(x≠0)
點(diǎn)評(píng):本題考查了直線與拋物線的位置關(guān)系,屬于圓錐曲線的常規(guī)題,做題時(shí)要認(rèn)真分析,找到正確解答.