已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有|FA|=|FD|.当点A的横坐标为3时,△ADF为正三角形.
(1)求C的方程.
(2)若直线l1∥l,且l1和C有且只有一个公共点E.
①证明直线AE过定点,并求出定点坐标.
②△ABE的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.
已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有|FA|=|FD|.当点A的横坐标为3时,△ADF为正三角形.
(1)求C的方程.
(2)若直线l1∥l,且l1和C有且只有一个公共点E.
①证明直线AE过定点,并求出定点坐标.
②△ABE的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.
解:(1)由题意知F
设D(t,0)(t>0),则FD的中点为
因为|FA|=|FD|,
由抛物线的定义知3+=
,
解得t=3+p或t=-3(舍去).
由=3,解得p=2,
所以抛物线C的方程为y2=4x.
(2)①证明:由(1)知F(1,0).
设A(x0,y0)(x0y0≠0),D(xD,0)(xD>0).
因为|FA|=|FD|,则|xD-1|=x0+1,
由xD>0得xD=x0+2,故D(x0+2,0).
故直线AB的斜率kAB=-.
因为直线l1和直线AB平行,
设直线l1的方程为y=-x+b,
代入抛物线方程得y2+y-
=0,
由题意Δ=+
=0,得b=-
.
设E(xE,yE),则yE=-,xE=
.
直线AE恒过点F(1,0).
当y=4时,直线AE的方程为x=1,过点F(1,0).
所以直线AE过定点F(1,0).
②由①知,直线AE过焦点F(1,0),
所以|AE|=|AF|+|FE|=(x0+1)+=x0+
+2.
设直线AE的方程为x=my+1,
因为点A(x0,y0)在直线AE上,
故m=.
设B(x1,y1).
直线AB的方程为y-y0=-(x-x0),
由y0≠0,得x=-y+2+x0.
代入抛物线方程得y2+y-8-4x0=0,
所以y0+y1=-,
可求得y1=-y0-,x1=
+x0+4.
所以点B到直线AE的距离为
当且仅当
=x0,即x0=1时,等号成立.
所以△ABE的面积的最小值为16.