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  【已知抛物线c:x^2=-2(y-m),点a、b及p(2,4)均在抛物线上,且直线PA与PB的倾斜角互补(1)求证:直线AB斜率为定值(2)当直线AB在y轴上的截距为正值时.求S△ABP的最大值】

  已知抛物线c:x^2=-2(y-m),点a、b及p(2,4)均在抛物线上,且直线PA与PB的倾斜角互补

  (1)求证:直线AB斜率为定值

  (2)当直线AB在y轴上的截距为正值时.求S△ABP的最大值

1回答
2020-08-04 23:46
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彭年才

  【1】证明:①∵点P(2,4)在抛物线y=(-1/2)x²+h上,∴4=(-1/2)×2²+h..

  ∴h=6.

  ∴抛物线y=(-1/2)x²+6.

  ②∵点A,B均在该抛物线上,故可设其坐标为A(2a,6-2a²),B(2b,6-2b²).(a≠b).

  ③由题设可知,若直线PA的倾斜角为β,则直线PB的倾斜角为π-β

  ∴由斜率公式可知,Kpa=tanβ.Kpb=tan(π-β)=-tanβ.

  ∴Kpa+Kpb=0.即两条直线PA与PB的斜率之和为0.

  又由斜率公式可得:Kpa=(2-2a²)/(2a-2)=-(a+1).

  Kpb=(2-2b²)/(2b-2)=-(b+1).

  ∴[-(a+1)]+[-(b+1)]=0.∴a+b=-2.

  ④由斜率公式可得:Kab=[(6-2a²)-(6-2b²)]/(2a-2b)=(b²-a²)/(a-b)=-(a+b)=2.

  ∴直线AB的斜率恒为定值2.

  ①∵直线AB的斜率为2,故可设其“斜截式方程”为:y=2x+t.

  又直线AB的纵截距为正,∴t>0.

  联立抛物线方程y=(-1/2)x²+6与直线方程y=2x+t.,整理可得:

  x²+4x+2(t-6)=0.

  ∴判别式⊿=16-8(t-6)=8(8-t)>0.∴0<t<8.

  ②由“圆锥曲线弦长公式”可知,弦|AB|=√[40(8-t)].

  再由“点到直线的距离公式”可知,点P(2,4)到直线AB:y=2x+t的距离d为:

  d=t/(√5).

  ∴三角形⊿PAB的面积S=(1/2)×|AB|×d=(1/2)×√[40(8-t)]×t/(√5).

  =√[2t²(8-t)]=√[2(-t³+8t²)].

  ③现在来求函数f(t)=-t³+8t²,(0<t<8)的最大值.

  求导可得f′(t)=-3t²+16t.=-t(3t-16).

  易知,在区间(0,8)上,当0<t<16/3时,有f′(t)>0.

  当16/3<t<8时,有f′(t)<0.

  ∴由“函数单调性与其导数正负的关系”可知,

  函数f(t)在t=16/3时取得最大值.∴当t=16/3时,⊿PAB的面积最大.

  ④当t=16/3时,由S=√[2t²(8-t)]可得:S=(64√3)/9.

  即⊿PAB面积的最大值为(64√3)/9.

  希望可以明白哦~

2020-08-04 23:49:28

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