Question

一道数学解析几何问题

已知抛物线y2=4x，点M（1,0）关于y轴对称点为N，直线L过点M交抛物线于AB两点。
（1）证明：NA，NB的斜率互为相反数；
（2）求△ANB面积最小值
（3）第三问不要求过程
若M（m，0）时，（1）是否仍成立？△ANB面积最小值又是多少？

Answer 1

N(-1,0)
直线L:x=ty+1,与抛物线y2=4x联立后得
y^2-4ty-4=0,
y1+y2=4t,y1y2=-4
(1)kNA+kNB=y1/(y1^2/4 + 1) +y2/(y2^2/4 + 1)
=[1/4y1y2^2+1/4y1^2y2+y1+y2]/(y1^2/4 + 1)(y2^2/4 + 1)
=(y1y2/4 +1)(y1+y2)/(y1^2/4 + 1)(y2^2/4 + 1)
=(-1+1)(y1+y2)/(y1^2/4 + 1)(y2^2/4 + 1) =0
(2)S=1/2*|AB|*d
d=|-2|/√(1+t^2)=2/√(1+t^2)
|AB|=√(1+t^2)|y1-y2|=√(1+t^2)*√[(y1+y2)^2-4y1y2]
=√(1+t^2)*√16(1+t^2)
=4(1+t^2)
S=1/2*|AB|*d
=1/2*4(1+t^2)*2/√(1+t^2)
=4√(1+t^2)
当t=0,Smin=4
(3)若M（m，0）时，（1）仍成立
直线L:x=ty+m,与抛物线y2=4x联立后得
y^2-4ty-4m=0,
y1+y2=4t,y1y2=-4m
(1)kNA+kNB=y1/(y1^2/4 + m) +y2/(y2^2/4 + m)
=[1/4y1y2^2+1/4y1^2y2+my1+my2]/(y1^2/4 + m)(y2^2/4 + m)
=(y1y2/4 +m)(y1+y2)/(y1^2/4 + 1)(y2^2/4 + 1)
=(-m+m)(y1+y2)/(y1^2/4 + m)(y2^2/4 + m) =0
(2)S=1/2*|AB|*d
d=|-2m|/√(1+t^2)=|2m|/√(1+t^2)
|AB|=√(1+t^2)|y1-y2|=√(1+t^2)*√[(y1+y2)^2-4y1y2]
=√(1+t^2)*√16(m+t^2)
S=1/2*|AB|*d
=1/2*√(1+t^2)*√16(m+t^2)*|2m|/√(1+t^2)
=|m|*√16(m+t^2)
=4√m^2(m+t^2)
令u=m^2(m+t^2),u'=2m^2*t=0,
当t>0,u'>0,当t<0,u'<0
t=0是极小值点，
当t=0,Smin=4√m^3=4m*√m