本题导读
本题考查抛物线的定义与方程。核心在于待定系数法、坐标法与斜率和为零证明的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2018年全国卷I文)设抛物线 , 点 , 过点 的直线 与 交于 两点.
(1) 当 与 轴垂直时, 求直线 的方程;
(2) 证明: .
🔍【思路分析】
破题导航
- 根据 与 轴垂直且过 写出直线方程 ,代入抛物线求出点 坐标,再利用两点式求直线 方程。
- 设过点 的直线 方程(注意斜率存在与否),与抛物线方程联立,利用韦达定理,通过证明直线 与 的斜率互为相反数(或满足特定夹角关系)来证明 .
✅【答案】
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(1)
(2) 证明见解析
✍【详细解析】
Abstract
(1) 当 与 轴垂直时,因为 过点 ,所以直线 的方程为 . 将 代入抛物线方程 得 ,解得 . 不妨设点 (或 )。 已知点 ,则直线 经过点 和 . 由两点式求直线方程: 直线 的方程为 (或 )。
(2) 证明:当直线 的斜率为 时,直线 为 轴,与抛物线交于原点及自身重合不合题意,故斜率存在且不为 . 设直线 的方程为 (). 设 , 联立 得: 由根与系数的关系得: 直线 的斜率为 。 因为 ,所以: 同理,直线 的斜率为: 计算两斜率之和 : 将 及 代入: 因此 . 因为点 到直线 上的点 的连线与 轴(即直线 )的夹角满足斜率互为相反数,且点 分别位于 轴两侧, 所以 .
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:抛物线方程、直线与抛物线联立、斜率互为相反数与角平分线。
- 核心方法:设直线方程联立,利用韦达定理证明斜率和为零。
- 避坑指南:证明角相等时,通过证明斜率互为相反数()是最常规且高效的代数转化方法。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源: 高考圆锥曲线光学性质或经典定角/角平分线问题。
- 结论推广: 抛物线中过焦点或定点的弦常具有优美的对称与斜率关系。
🔗【关联脉络】
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