已知抛物线y2=4x的焦点为F,过点F的直线交抛物线于A,B两点.(Ⅰ)若AF=2FB,求直线AB的斜率;(Ⅱ)设点M在线段AB上运动,原点O关于点M的对称点为C,求四边形OACB面积的最小值.

问题描述:

已知抛物线y2=4x的焦点为F,过点F的直线交抛物线于A,B两点.
(Ⅰ)若

AF
=2
FB
,求直线AB的斜率;
(Ⅱ)设点M在线段AB上运动,原点O关于点M的对称点为C,求四边形OACB面积的最小值.

(本小题满分13分)
(Ⅰ)依题意F(1,0),设直线AB方程为x=my+1.            …(1分)
将直线AB的方程与抛物线的方程联立,消去x得y2-4my-4=0. …(3分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),所以 y1+y2=4m,y1y2=-4. ①…(4分)
因为 

AF
=2
FB

所以 y1=-2y2.    ②…(5分)
联立①和②,消去y1,y2,得m=±
2
4
. …(6分)
所以直线AB的斜率是±2
2
.     …(7分)
(Ⅱ)由点C与原点O关于点M对称,得M是线段OC的中点,
从而点O与点C到直线AB的距离相等,
所以四边形OACB的面积等于2S△AOB.                     …(9分)
因为 2SAOB=2×
1
2
•|OF|•|y1y2|
…(10分)
=
(y1+y2)2−4y1y2
=4
1+m2
,…(12分)
所以 m=0时,四边形OACB的面积最小,最小值是4.      …(13分)
答案解析:(Ⅰ)依题意F(1,0),设直线AB方程为x=my+1.将直线AB的方程与抛物线的方程联立,得y2-4my-4=0.由此能够求出直线AB的斜率.
(Ⅱ)由点C与原点O关于点M对称,得M是线段OC的中点,从而点O与点C到直线AB的距离相等,所以四边形OACB的面积等于2S△AOB.由此能求出四边形OACB的面积最小值.
考试点:直线与圆锥曲线的关系;直线的斜率.
知识点:本题考查直线斜率的求法,考查四边形面积的最小值的求法,综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答,注意挖掘题设中的隐含条件,合理地进行等价转化.