方程x=my+a表示經過點(a,0)的直線,注意該方程可以表示經過點(a,0),斜率不存在的直線,但不表示經過點(a,0)斜率為0的直線,所以若能判斷直線過(a,0),且斜率可能不存在但不為0,可考慮設其方程為x=my+a,這樣可以避免討論斜率是否存在.
例1(2017年高考課標Ⅲ,理20)已知拋物線C:y2=2x,過點(2,0)的直線l交C與A,B兩點,圓M是以線段AB為直徑的圓.
(1)證明:坐標原點O在圓M上;
(2)設圓M過點P(4,-2),求直線l與圓M的方程.
分析:(1)設出點的坐標,聯立直線與圓的方程,由斜率之積為-1可得OA⊥OB,即得結論;(2)結合(1)的結論求得實數m的值,分類討論即可求得直線l的方程和圓M的方程.
解:(1)設A(x1,y1),B(x2,y2),直線l:x=my+2,
由x=my+2y2=2x,可得y2-2my-4=0,則y1y2=-4,
又OA的斜率與OB的斜率之積為y1x1·y2x2=-44=-1,所以OA⊥OB,
故坐標原點O在圓M上.
(2)由(1)可得y1+y2=2m,x1+x2=m(y1+y2)+4=2m2+4,
故圓心M的坐標為(m2+2,m),圓M的半徑r=(m2+2)2+m2,
由于圓M過點P(4,-2),因此AP·BP=0,故(x1-4)(x2-4)+(y1+2)(y2+2)=0,
即x1x2-4(x1+x2)+y1y2+2(y1+y2)+20=0,
由(1)可得y1y2=-4,x1x2=4,
所以2m2-m-1=0,解得m=1或m=-12.
當m=1時,直線l的方程為x-y-2=0,圓心M的坐標為(3,1),圓M的半徑為10,圓M的方程為(x-3)2+(y-1)2=10.
當m=-12時,直線l的方程為2x+y-4=0,圓心M的坐標為(94,-12),圓M的半徑為854,圓M的方程為(x-94)2+(y+12)2=8516.
點評:直線與拋物線的位置關系和直線與橢圓、雙曲線的位置關系類似,一般要用到根與系數的關系;在解決直線與拋物線的位置關系時,要特別注意直線與拋物線的對稱軸平行的特殊情況.中點弦問題,可以利用“點差法”,但不要忘記驗證Δ>0或說明中點在曲線內部.
例2(2017年高考天津卷,理19)設橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦點為F,右頂點為A,離心率為12.已知A是拋物線y2=2px(p>0)的焦點,F到拋物線的準線l的距離為12.
(1)求橢圓的方程和拋物線的方程;
(2)設l上兩點P,Q關于x軸對稱,直線AP與橢圓相交于點B(B異于點A),直線BQ與x軸相交于點D.若△APD的面積為62,求直線AP的方程.……p>