本题导读
本题考查抛物线。核心在于联立方程法、韦达定理法的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2013年湖南卷(理)) 过抛物线 () 的焦点 作斜率分别为 的两条不同的直线 ,且 , 与 相交于点 , 与 相交于点 .以 为直径的圆分别为圆 , 圆 ( 为圆心).两圆公共弦所在的直线记为 .
(1)若 ,证明:;
(2)若点 到直线 的距离的最小值为 ,求抛物线 的方程.
🔍【思路分析】
破题导航
- 第一问(证明数量积范围):
- 求圆心坐标:焦点 ,直线 。联立抛物线方程 ,得到关于 的二次方程。由韦达定理求出 ,从而得到 点坐标。同理得 点坐标。
- 计算数量积:根据向量坐标运算写出 和 ,并计算其点积。
- 利用范围约束:结合 及均值不等式确定 的取值范围,从而证明不等式。
- 第二问(公共弦与距离最值):
- 建立圆方程:利用抛物线定义,圆的半径等于圆心到准线的距离,写出圆 和圆 的标准方程。
- 求公共弦 :两圆方程相减,消去二次项,整理得到直线 的一般式方程。
- 距离公式与最值:利用点到直线的距离公式表示 ,由于 ,将 转化为关于 的单变量函数,利用二次函数的性质求最小值,进而反求 。
✅【答案】
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故 。;故抛物线 的方程为
✍【详细解析】
Abstract
(Ⅰ)证明: 焦点为 ,直线 方程为 。 联立 。 设 ,由韦达定理知 。 圆心 为 中点,则 ,。 即 。同理 。 由 得 ,。 。 因为 且 ,则 。 令 ,则 在 上递增,。 故 。
(Ⅱ)解: 以 为直径的圆 半径为 。由抛物线定义,,故 。 圆 方程:,化简得: 。 同理,圆 方程: 。 两式相减得公共弦 :。 因为 ,约去 得:。 已知 ,故 。 点 到 的距离 。 由于 。 当 时, 取得最小值 。 由题意 。 故抛物线 的方程为 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:见详细解析
核心方法:见详细解析
避坑指南:注意审题与运算细节。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:见详细解析
结论推广:见详细解析。
方法推广:见详细解析
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