(I)设切点P(x1,y1),Q(x2,y2)
由题意可得,KAP==,由导数的几何意义可得,KAP=2x1
∴=2x1
整理可得x12-2ax1-1=0,同理可得x22-2ax2-1=0
从而可得x1,x2是方程x2-2ax-1=0的两根
∴x=a±,KAP=2(a+,KAQ=2(a-)
故可得切线AP方程为:y=2(a+)(x-a),切线AQ的方程y=2(a-)(x-a)
(II)设P(x1,y1),Q(x2,y2)
由于y'=2x,故切线AP的方程是:y-y1=2x1(x-x1)
则-y1=2x1(a-x1)=2x1a-2x12=2x1a-2(y1-1)
∴y1=2x1a+2,
同理y2=2x2a+2
则直线PQ的方程是y=2ax+2,则直线PQ过定点(0,2)
(Ⅲ)联立可得x2-2ax-1=0
设P(x1,y1),Q(x2,y2)
,则x1+x2=2a,x1x2=-1
∴PQ=•=•
点A(a,0)到直线PQ的距离d=
∴S△APQ=PQ•d=•••=2(1+a2)
∴=
令=t则t>1
F(t)=,则令g(t)=F2(t)=(t>1)
g′(t)=12t5(t2-1)-2t6( t2-1)′ |
(t2-1)2 |
=(t>1)
当t> 时,函数g(t)单调递增,即F(t)单调递增
当1<t<时,函数g(t)单调递减,即F(t)单调递减
∴当t=时,函数F(t)有最小值即的最小值