同一骨架 2015 年湖北预赛 第 13 题 · P010133
同一外点引出的两条抛物线切线,使切点参数成为同一个二次方程的两根;外心或外接圆的等距条件先线性化,再用这两根的和积整体消元。
前题追踪外心并须证明所得轨迹没有漏点;后题同时利用两切线的轴截距写圆族,再从外点的直线约束识别公共点和半径最值。
抛物线两切点与切线交点三角形的外心轨迹
直线 上一动点 向抛物线
作两条切线,切点分别为 。求 的外心的轨迹方程。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
用参数 表示抛物线点 ,其切线方程为 。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
两条切线都经过 ,所以两个切点参数是一元二次方程的两根;外心的两条线性等距方程可以完全用根的 和与积消去参数。
设
抛物线上参数为 的点为
其切线方程为
该切线经过 当且仅当
即
设 (1) 的两个根为 。其判别式 ,故始终有两个不同切点,并且
于是
设 的外心为 。由 ,
注意到
以及
约去 ,得到
再把 与 两式相加,得
由根与系数关系,
而 。代入 (3),
所以
再代入 (2),得到 。消去 ,外心轨迹满足
,等价地写成
反过来,对每个 ,方程 (1) 都有两个不同实根,确能从 作出题设两条切线,所求外心就是上述点。因此轨迹没有缺点。
,;代回三个顶点到 的距离平方可得完全相同。特别地 时外心为 , 与关于纵轴对称的图形一致。
抛物线切线问题用切点参数最简洁;同一点引出的两条切线使两个参数成为同一二次方程的 根。处理外心时不要直接解带平方的三方程,而应相减得到线性等距方程,再用根的对称式 消元。
切点参数是t²−pt−1的两根,选等距方程作差和求和可只保留根的对称式,再验证每个实参数都能产生两切点。
同一骨架 2015 年湖北预赛 第 13 题 · P010133
同一外点引出的两条抛物线切线,使切点参数成为同一个二次方程的两根;外心或外接圆的等距条件先线性化,再用这两根的和积整体消元。
前题追踪外心并须证明所得轨迹没有漏点;后题同时利用两切线的轴截距写圆族,再从外点的直线约束识别公共点和半径最值。
已记下,谢谢!