本题导读
本题考查抛物线的定义与标准方程。核心在于设直线方程联立弦长公式、几何法求圆的方程的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2018年全国卷II文)设抛物线 的焦点为 , 过 且斜率为 的直线 与 交于 两点, .
(1) 求 的方程;
(2) 求过点 且与 的准线相切的圆的方程.
🔍【思路分析】
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- 根据抛物线方程求出焦点坐标 及准线方程 ,设出过焦点的直线方程,利用抛物线焦半径公式 列方程求出斜率 。
- 求出点 的坐标,利用几何性质或待定系数法求出过 且与准线相切的圆的方程。
✅【答案】
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(1)
(2) 或
✍【详细解析】
Abstract
(1) 由抛物线 可知 ,焦点坐标为 ,准线方程为 . 因为过焦点 且斜率为 的直线 与抛物线交于 两点, 设直线方程为 . 由抛物线性质可知,弦长可表示为 . 联立直线方程与抛物线方程: 由韦达定理得: 代入弦长公式: 因为 ,所以 。 故直线 的方程为 (即 )。
(2) 由 ,联立方程组求得 坐标: 当 时,方程为 , 解得 , 对应的纵坐标分别为 。 即点 , 。 设所求圆的圆心为 。因为圆过 两点,所以圆心 必在线段 的垂直平分线上。 直线 的斜率为 ,其垂直平分线斜率为 ,且过弦 的中点 。 故圆心轨迹(垂直平分线)方程为 ,即 。 又因为圆与抛物线的准线 相切, 设圆的半径为 ,则 (圆心到准线的距离等于半径)。 同时圆心到点 的距离等于半径 : 代入 联立求解可得圆心坐标与半径, 最终求得圆的方程为 (或具体展开式)。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:抛物线焦半径公式、弦长公式、圆的方程与相切。
- 核心方法:利用抛物线定义简化弦长计算。
- 避坑指南:涉及圆与准线相切时,半径等于圆心横坐标减去准线方程的横坐标值(需保证圆心在准线右侧)。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源: 高考圆锥曲线压轴题的经典题型。
- 结论推广: 过抛物线焦点的弦长公式 是解决抛物线距离与弦长问题的核心公式。
🔗【关联脉络】
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