(2012•長寧區(qū)二模)設(shè)拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F,過F且垂直于x軸的直線與拋物線交于P1,P2兩點,已知|P1P2|=8.
(1)求拋物線C的方程;
(2)過點M(3,0)作方向向量為
d
=(1,a)
的直線與曲線C相交于A,B兩點,求△FAB的面積S(a)并求其值域;
(3)設(shè)m>0,過點M(m,0)作直線與曲線C相交于A,B兩點,問是否存在實數(shù)m使∠AFB為鈍角?若存在,請求出m的取值范圍;若不存在,請說明理由.
分析:(1)根據(jù)過F且垂直于x軸的直線與拋物線交于P1,P2兩點,|P1P2|=8,可得p的值,從而可得拋物線C的方程;
(2)直線方程為y=a(x-3)代入y2=8x,利用韋達定理,可表示出△FAB的面積S(a),從而可求其值域;
(3)設(shè)直線方程為py=x-m代入y2=8x,利用∠AFB為鈍角,可得
FA
FB
<0
,進而可得m2-12m+4<16p2,該不等式對任意實數(shù)p恒成立,由此可得m的取值范圍.
解答:解:(1)由條件|P1P2|=8,可得2p=8,∴拋物線C的方程為y2=8x;….(4分)
(2)直線方程為y=a(x-3)代入y2=8x,∴ay2-8y-24a=0,….(6分)
△=64+96a2>0恒成立.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則y1+y2=
8
a
,y1y2=-24
,….(7分)
S=
1
2
|MF|•|y1-y2|=
2
4+6a2
|a|
=2
6+
4
a2
,….(9分)
S∈(2
6
,+∞)
.….(10分)
(3)設(shè)所作直線的方向向量為
d
=(p,1)
,則直線方程為py=x-m代入y2=8x得y2-8py-8m=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),y1+y2=8p,y1y2=-8m.….(12分)
又F(2,0),則
FA
=
(x1-2,y1),
FB
=(x2-2,y2)
,
∵∠AFB為鈍角,∴
FA
FB
<0
,∴(x1-2)(x2-2)+y1y2<0,….(14分)
即x1x2-2(x1+x2)+4-8m<0,∴
(y1y2)2
64
-2[p(y1+y2)+2m]+4-8m<0

∴m2-12m+4<16p2,該不等式對任意實數(shù)p恒成立,….(16分)
因此m2-12m+4<0,∴6-4
2
<m<6+4
2
.….(17分)
又m≠2,因此,當(dāng)m∈(6-4
2
,2)∪(2,6+4
2
)
時滿足條件.….(18分)
點評:本題考查拋物線的標(biāo)準方程,考查三角形面積的計算,考查直線與拋物線的位置關(guān)系,考查韋達定理的運用,正確運用韋達定理是關(guān)鍵.
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x2
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2
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