本题导读
本题考查抛物线的定义与几何性质,以及导数的几何意义。
📌【题干】
Question
(2012年辽宁卷(理)) 已知 为抛物线 上两点,点 的横坐标分别为 ,过 分别作抛物线的切线,两切线交于 ,则点 的纵坐标为.
🔍【思路分析】
破题导航
- 求出切点坐标:将点 的横坐标分别代入抛物线方程 ,计算出对应的纵坐标,锁定完整的点 和点 。
- 利用导数求切线斜率:对抛物线解析式 求导,得 。根据导数的几何意义,切点处的横坐标数值即为该点处切线的斜率。
- 建立两条切线方程:已知切点坐标与切线斜率,分别利用直线的点斜式公式写出过点 的切线 和过点 的切线 的解析式。
- 联立方程组求交点:将 与 联立,通过消元法解出两直线交点 的纵坐标。
✅【答案】
点击查看答案
✍【详细解析】
Abstract
第一步:锁定切点 的坐标
因为 点 在抛物线 上,
当 时, ,得切点 。
当 时, ,得切点 。
第二步:求出两切线的方程
对函数 进行求导,得到导函数:
根据导数的几何意义,抛物线在各点处的切线斜率等于该点的横坐标值:
过点 的切线斜率为: 。 利用点斜式写出切线 的方程:
过点 的切线斜率为: 。 利用点斜式写出切线 的方程:
第三步:联立求解交点 的纵坐标
将方程①与方程②联立组成二元一次方程组:
为了快速求解纵坐标 ,采用消元法。由①得 。 将其整体代入②中:
两边同时乘以 2 以消除分母:
所以,两切线交点 的纵坐标为 。
故答案为:-4
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:解析几何中抛物线切线的导数求解通法、交点两元一次方程组的消元运算。
- 核心方法:点斜式切线方程联立。
- 避坑指南:
- 在求导时,切记先将 显性化改写为关于 的函数 ,防止直接对隐函数乱套公式导致斜率算错。
- 联立方程求交点时看清题干问的是“纵坐标”,可以通过整体消去 直接解出 ,避免多算一步横坐标耽误考场填空题的时间。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:本题源于人教A版高中数学选择性必修第一册第三章《圆锥曲线的方程》中关于抛物线切线交点问题的经典中档常规必做题。
结论推广:本题代数结构完美对应着解析几何中著名的**阿基米德三角形(Archimedes Triangle)**切线定值定理。
阿基米德定理通项模型: 对于标准抛物线 ,若过抛物线上任意两点 与 作抛物线的切线,两切线必交于点 。则交点 的坐标恒满足以下极其优美的代数对称关系:
- 横坐标为两切点横坐标的算术平均数:
- 纵坐标为两切点横坐标的几何乘积比:
针对本题,已知 ,抛物线方程为 。 要求交点 的纵坐标,直接套用该推广模型: 掌握这一阿基米德切线顶点模型,在高考中面对类似的小题,完全可以实现无需任何求导和联立,直接心算得出。
🔗【关联脉络】
Multi column
知识锚点 (Nodes)