问题
解答题
根据抛物线的光学原理:一水平光线射到抛物线上一点,经抛物线反射后,反射光线必过焦点.然后求解此题:抛物线y2=4x上有两个定点A、B分别在对称轴的上、下两侧,一水平光线射到A点后,反射光线会平行y轴,一水平光线射到B点后,反射光线所在直线的斜率为 -
(Ⅰ)求直线AB的方程. (Ⅱ)在抛物线AOB这段曲线上求一点P,使△PAB的面积最大,并求这个最大面积. |
答案
(1)由已知得焦点F(1,0),
且FA⊥x轴,
∴A (1,2),
同理kFB=-
,4 3
得到B(4,-4),
所以直线AB的方程为2x+y-4=0.(6分)
(2)法一:设在抛物线AOB这段曲线上任一点P(x0,y0),
且1≤x0≤4,-4≤y0≤2.
则点P到直线AB的距离d=
=|2x0+y0-4| 1+4
=|2×
+y0-4|y 20 4 5
,|
(y0+1)2-1 2
|9 2 5
所以当y0=-1时,d取最大值
,9 5 10
又|AB|=3
(10分)5
所以△PAB的面积最大值为S=
×31 2
×5
=27,9 5 10
此时P点坐标为(
,-1).(12分)1 4
法二:由
⇒y2+2y+2m=0⇒△=4-8m=0⇒m=2x+y+m=0 y2=4x
,1 2
∴dmax=
=|
-(-4)|1 2 5
,9 5 10
∴△PAB的面积最大值为S=
×31 2
×5
=27,9 5 10
此时P点坐标为(
,-1).1 4