题目内容
(本题满分14分)设抛物线
的方程为
,
为直线
上任意一点,过点
作抛物线
的两条切线
,切点分别为
,
.
(1)当
的坐标为
时,求过
三点的圆的方程,并判断直线
与此圆的位置关系;
(2)求证:直线
恒过定点
.
解:(1)当
的坐标为
时,设过
点的切线方程为
,代入
,整理得
,
令
,解得
,
代入方程得
,故得
, .................2分
因为
到
的中点
的距离为
,
从而过
三点的圆的方程为
.
易知此圆与直线
相切.
..................4分
(2)证法一:设切点分别为
,
,过抛物线上点
的切线方程为
,代入
,整理得
,又因为
,所以
................6分
从而过抛物线上点
的切线方程为
即![]()
又切线过点
,所以得
① 即
....8分
同理可得过点
的切线为
,
又切线过点
,所以得
② ....10分
即
.................6分
即点
,
均满足
即
,故直线
的方程为
.........................................12分
又
为直线
上任意一点,故
对任意
成立,所以
,从而直线
恒过定点
..................14分
证法二:设过
的抛物线的切线方程为![]()
,代入
,消去
,得
即:
.................6分
从而
,
此时
,![]()
所以切点
的坐标分别为
,
.................8分
因为
,
,
,
所以
的中点坐标为
....................................11分
故直线
的方程为
,即
...........12分
又
为直线
上任意一点,故
对任意
成立,所以
,从而直线
恒过定点
..................14分
证法三:由已知得
,求导得
,切点分别为
,
,故过点
的切线斜率为
,从而切线方程为
即![]()
...............................................................7分
又切线过点
,所以得
① 即
........8分
同理可得过点
的切线为
,
又切线过点
,所以得
② 即
........10分
即点
,
均满足
即
,故直线
的方程为
.................12分
又
为直线
上任意一点,故
对任意
成立,所以
,从而直线
恒过定点
..................14分
【解析】略