问题 解答题

已知直线l:y=kx+m交抛物线C:x2=4y于相异两点A,B.过A,B两点分别作抛物线的切线,设两切线交于M点.

(I)若M(2,-1),求直线l的方程;  (Ⅱ)若|AB|=4,求△ABM面积的最大值.

答案

(I)设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),

y1=

x21
4
y2=
x22
4

y=

x2
4

y′=

x
2

∴切线方程:y-y1=

x1
2
(x-x1),y-y2=
x2
2
(x-x2)

两式联立且有y1=

x21
4
y2=
x22
4

可得

x0=
x1+x2
2
y0=
x1x2
4

将y=kx+m代入x2=4y得x2-4kx-4m=0

由题可知△=16(k2+m)>0且x1+x2=4k,x1x2=-4m

∴x0=2k,y0=-2m

即M(2k,-2m)

当M(2,-1)时,则2k=2,-2m=-1

∴k=1,m=

1
2

∴直线l的方程为y=x+

1
2

(Ⅱ)∵|AB|=

(x1-x2)2+(y1-y2)2
=
1+k2
(x1+x2)2-4x1x2
=
1+k2
16(k2+m)
=4

1+k2
k2+m
=1M到AB的距离为h=
|2k2+2m|
1+k2
=
2(k2+m)
1+k2

△ABM面积S=

1
2
|AB|•h=4
k2+m
1+k2
=4
1
(1+k2)
3
2
≤4

当k=0时,△ABM面积的最大值为4.

单项选择题
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