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),
则y1=
,y2=x 21 4 x 22 4
∵y=
,x2 4
∴y′=x 2
∴切线方程:y-y1=
(x-x1),y-y2=x1 2
(x-x2)x2 2
两式联立且有y1=
,y2=x 21 4
,x 22 4
可得
①x0= 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
=416(k2+m)
∴1+k2
=1M到AB的距离为h=k2+m
=|2k2+2m| 1+k2
∴2(k2+m) 1+k2
△ABM面积S=
|AB|•h=41 2
=4k2+m 1+k2
≤41 (1+k2) 3 2
当k=0时,△ABM面积的最大值为4.