Question

已知拋物線y²=2px（p＞0）的焦點(diǎn)為F，點(diǎn)P是拋物線上的一點(diǎn)，且其縱坐標(biāo)為4，|PF|=4．
（Ⅰ）求拋物線的方程；
（Ⅱ） 設(shè)點(diǎn)A（x₁，y₁），B（x₂，y₂）（y_i≤0，i=1，2）是拋物線上的兩點(diǎn)，∠APB的角平分線與x軸垂直，求△PAB的面積最大時(shí)直線AB的方程．

Answer 1

【答案】分析：（I）根據(jù)拋物線的定義，利用|PF|=4，求得P即可；
（II）根據(jù)條件判定直線PA、PB的斜率關(guān)系，求出直線AB的斜率，再設(shè)出直線AB的方程，根據(jù)三角形PAB面積最大時(shí)的條件，求出三角形PAB面積的最大值，
及最大值時(shí)直線AB的方程．
解答：解：（I）∵|PF|=4，∴x_P+=4，
∴P點(diǎn)的坐標(biāo)是（4-，4），
∴有16=2P（4-）⇒P=4，
∴拋物線方程是y²=8x．
（II）由（I）知點(diǎn)P的坐標(biāo)為（2，4），
∵∠APB的角平分線與x軸垂直，∴PA、PB的傾斜角互補(bǔ)，即PA、PB的斜率互為相反數(shù)，
設(shè)PA的斜率為k，則PA：y-4=k（x-2），k≠0
⇒，方程的解為4、y₁，
由韋達(dá)定理得：y₁+4=，即y₁=-4，同理y₂=--4，
k_AB===-1，
設(shè)AB：y=-x+b，⇒y²+8y-8b=0，
由韋達(dá)定理得：y₁+y₂=-8，y₁y₂=-8b，
|AB|=|y₁-y₂|=8，點(diǎn)P到直線AB的距離d=，
S_△ABP=2×，設(shè)b+2=t
則（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，
設(shè)t=b+2∈（0，2]，
則（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]上為增函數(shù)，
∴f（t）_最大=f（2）=72，
∴△PAB的面積的最大值為2×=24，
此時(shí)b=0，直線AB的方程為x+y=0．
點(diǎn)評(píng)：本題考查直線與圓錐曲線的關(guān)系及拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程．