题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
过 x 轴上一点作抛物线的动弦,最省事的设法是 x = ty + x₀:它把「斜率不存在」也包进去了,不必分两支讨论。联立后用韦达,两个乘积常常就是定值。
示意曲线 y² = 2px 取 p=2(即 y²=4x),动弦过定点 (4, 0);另取对照定点 (1, 0)。以下参数与系数均为自编示意设定,非真题数据。
二、逐题精讲
题1
题1 设动直线 x = ty + 4 与 y²=4x 交于 A(x₁,y₁)、B(x₂,y₂)。求 y₁y₂、x₁x₂,并证 OA⊥OB。
解析
代入:y² = 4(ty + 4) ⇒ y² − 4t·y − 16 = 0,即 y² − 4t·y − 16 = 0。
由韦达:y₁ + y₂ = 4t,y₁y₂ = -16;又 xᵢ = yᵢ²/4,故 x₁x₂ = (y₁y₂)²/16 = 256/16 = 16。
向量点积 OA·OB = x₁x₂ + y₁y₂ = 16 + (-16) = 0,故 OA⊥OB,为与 t 无关的定值。
回代:取 t=1 时方程 y²−4y−16=0,两根 y = 2±2√5,积 = 4−20 = -16 ✓;对应 x 积 = (-16)²/16 = 16 ✓,点积 0 ✓。
答案 y₁y₂ = -16,x₁x₂ = 16,OA·OB = 0,故 OA⊥OB 为定值
采分点 设线理由 1 分;联立与韦达 2 分;两乘积 2 分;点积与垂直 2 分;取 t 回代 1 分
易错点 用 y=k(x−4) 设线漏掉竖直线;另需避免把 x₁x₂ 写成 y₁y₂/4
题2
题2 若把定点改为 (1, 0),定值还存在吗?求新的 y₁y₂、x₁x₂ 与 OA·OB,并给出「垂直为定值」的一般条件。
解析
一般式:联立 y² − 2p·t·y − 2p·x₀ = 0,故 y₁y₂ = −2p x₀,x₁x₂ = (y₁y₂)²/(2p)² = x₀²,点积 OA·OB = x₀² − 2p x₀ = x₀(x₀ − 2p)。
当 x₀ = 4 = 2p 时点积为 0,垂直成立;改取 x₀ = 1 时,y₁y₂ = -4,x₁x₂ = 1,点积 = -3 ≠ 0,OA 与 OB 不再垂直,定值消失。
回代:x₀=1 时方程 y²−4t·y−4=0,两根积 -4 ✓,x 积 = (-4)²/16 = 1 ✓,点积 1+(-4) = -3 ✓。可见「垂直」不是过点弦的普遍性质,而是 x₀=2p 这一特定定点的产物。
答案 x₀=1 时 y₁y₂=-4、x₁x₂=1、OA·OB=-3≠0,垂直不再成立;一般条件为 x₀=2p
采分点 一般式 2 分;新定点三值 2 分;定值消失结论 2 分;一般条件 2 分;回代 1 分
易错点 把「过 (4,0) 弦垂直」推广到任意定点;另需避免一般式里把 2p 写成 p
三、规律小结与对照表
| 定点 x₀ | y₁y₂ | x₁x₂ | OA·OB |
|---|---|---|---|
| 4(=2p) | -16 | 16 | 0,垂直 |
| 1 | -4 | 1 | -3,不垂直 |
| 一般 | −2p x₀ | x₀² | x₀(x₀−2p) |
小结:设 x=ty+x₀ 用韦达一次拿到两个乘积,点积 x₀(x₀−2p) 定生死。x₀=4 得 0、x₀=1 得 -3,两路闭合;垂直只在 x₀=2p 成立。以上参数均为自编示意设定。
四、自测清单
- 能说明设 x=ty+x₀ 的理由
- 能联立并用韦达求 y₁y₂ 与 x₁x₂
- 能由点积判定 OA⊥OB
- 能写出一般定点下的点积式
- 能说明改定点后定值消失
- 能回代 x₀=1 时 OA·OB=-3