已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,点P是抛物线上的一点,且其纵坐标为4,|PF|=4.
(Ⅰ)求抛物线的方程;
(Ⅱ) 设点A(x1,y1),B(x2,y2)(yi≤0,i=1,2)是抛物线上的两点,∠APB的角平分线与x轴垂直,求△PAB的面积最大时直线AB的方程.
(I)∵|PF|=4,∴xP+
=4,P 2
∴P点的坐标是(4-
,4),P 2
∴有16=2P(4-
)⇒P=4,P 2
∴抛物线方程是y2=8x.
(II)由(I)知点P的坐标为(2,4),
∵∠APB的角平分线与x轴垂直,∴PA、PB的倾斜角互补,即PA、PB的斜率互为相反数,
设PA的斜率为k,则PA:y-4=k(x-2),k≠0
⇒y2-y2=8x y-4=k(x-2)
y-16+8 k
=0,方程的解为4、y1,32 k
由韦达定理得:y1+4=
,即y1=8 k
-4,同理y2=-8 k
-4,8 k
kAB=
=y1-y2 x1-x2
=-1,8 y1+y2
设AB:y=-x+b,
⇒y2+8y-8b=0,y2=8x y=-x+b
由韦达定理得:y1+y2=-8,y1y2=-8b,
|AB|=
|y1-y2|=81+1
,点P到直线AB的距离d=b+2
,|6-b| 2
S△ABP=2
×2
,设b+2=t(b+2)(6-b)2
则(b+2)(b2-12b+36)=t3-32t-64-(3t-8)(t-8),
∵△=64+32b>0⇒b>-2,y1•y2=-8b≥0⇒b≤0,∴-2<b≤0,
设t=b+2∈(0,2],
则(b+2)(b2-12b+36)=t3-16t2+64t=f(t),
f′(t)=3t2-32t-64=(3t-8)(t-8),
由t∈(0,2]知f′(t)>0,∴f(t)在(0,2]上为增函数,
∴f(t)最大=f(2)=72,
∴△PAB的面积的最大值为2
×2
=24,72
此时b=0,直线AB的方程为x+y=0.