本题导读
本题考查抛物线的标准方程与几何性质。核心在于设而不求法、坐标建模法的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2017年全国卷III(理)) 已知抛物线 ,过点 的直线 交 于 两点,圆 是以线段 为直径的圆.
(1)证明:坐标原点 在圆 上;
(2)设圆 过点 ,求直线 与圆 的方程.
🔍【思路分析】
破题导航
- 第一问(证明点在圆上):
- 等价转化:若圆 以 为直径,则原点 在圆 上的充要条件是 ,即 。
- 联立方程:设直线 ,代入抛物线方程,得到关于 的二次方程,利用韦达定理表达 和 。
- 代数计算:将 全部转化为关于 的表达式并化简。
- 第二问(求圆方程):
- 利用性质:点 在圆上 。
- 求解参数:根据向量数量积建立关于 的方程,解出 。
- 确定结果:针对不同的 值,分别计算 的中点(圆心)和 到圆心的距离(半径),写出标准方程。
✅【答案】
点击查看答案
(1) 证明见解析(坐标原点 在圆 上)
(2) 当 :,圆 ;当 :,圆
✍【详细解析】
Abstract
(1)证明: 由题意,直线 不可能斜率为 0(否则只与抛物线有一个交点)。 故设直线 ,设 。 联立方程组: 由韦达定理得:,。 计算 : 代入韦达定理: 。 由于 ,则 。 根据直径所对的圆周角为直角,原点 在以 为直径的圆 上。
(2)解: 若点 在圆 上,则 。 。 代入 : 代入韦达定理 : 解得 或 。
情况 ①:当 时 直线 。 ,则 。 圆心 。由于原点 在圆上,半径 。 圆 的方程为:。
情况 ②:当 时 直线 ,即 。 ,则 。 圆心 。半径 。 圆 的方程为:。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 设线技巧:在抛物线问题中,设直线为 通常比 更好用,因为它可以避免对斜率不存在情况的分类讨论,且代入 后直接得到关于 的一元二次方程。
- 几何条件的转化:将“圆过某点”转化为“向量垂直”,是解析几何大题中化简计算的常用策略。
- 圆方程的构成:圆心是直径端点的中点,半径可以直接利用原点在圆上这一结论计算 的距离。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:待补
结论推广:待补
方法推广:待补
🔗【关联脉络】
Multi column