谢新华

(福建省莆田第二中学 351131)

基金项目:福建省教育科学“十三五”规划课题2020年度教育教学改革专项课题“学科素养视域下‘读思达’教学法的数学课堂应用研究”(项目编号:Fjjgzx20-077).

1 试题呈现

题目(2021年全国新高考适应性考试暨八省联考数学第7题)已知抛物线y2=2px上三点A(2,2),B,C,直线AB,AC是圆(x-2)2+y2=1的两条切线,则直线BC的方程为 ( ).

A.x+2y+1=0 B. 3x+6y+4=0

C.2x+6y+3=0 D.x+3y+2=0

2 试题解析

解法1因为A(2,2)在抛物线y2=2px上,

所以22=2p×2,即p=1.

所以抛物线方程为y2=2x.

设过点A(2,2)与圆(x-2)2+y2=1相切的直线的方程为y-2=k(x-2),即kx-y+2-2k=0.

则圆心(2,0)到切线的距离

图1

所以直线BC的方程为

即3x+6y+4=0.故选B.

解法2因为A(2,2)在抛物线y2=2px上,

所以22=2p×2,即p=1.

所以抛物线方程为y2=2x.

设B(x1,y1),C(x2,y2),设直线AB,AC的方程为y-2=k(x-2),联立y2=2x消去x,得

ky2-2y-4(k-1)=0.

即(y-2)(ky+2k-2)=0.

所以直线BC的方程为3x+6y+4=0.故选B.

解法3因为A(2,2)在抛物线y2=2px上,

所以p=1.

所以抛物线方程为y2=2x.

设过点A(2,2)与圆(x-2)2+y2=1相切的直线的方程为y-2=k(x-2),即kx-y+2-2k=0.

则圆心(2,0)到切线的距离

即3x+6y+4=0.故选B.

解法4 因为A(2,2)在抛物线y2=2px上,

所以p=1.

所以抛物线方程为y2=2x.

图2

即x-(b+c)y+2bc=0.

同理可得3c2+6c+2=0.

即b,c是关于t的方程3t2+6t+2=0的两根.

所以直线BC的方程为3x+6y+4=0.故选B.

解法5因为A(2,2)在抛物线y2=2px上,

所以p=1.

所以抛物线方程为y2=2x.

即3x+6y+4=0.故选B.

解法6 因为A(2,2)在抛物线y2=2px上,所以22=2p×2,即p=1.

所以抛物线方程为y2=2x.

设B(x1,y1),C(x2,y2),

即2x-(y1+2)y+2y1=0.

因为AB是圆(x-2)2+y2=1的切线,

所以3y12+12y1+8=0.

所以6x1+12y1+8=0.

即3x1+6y1+4=0.

同理可得3x2+6y2+4=0.

所以直线BC的方程为3x+6y+4=0.故选B.

3 试题变式

变式1设点F为抛物线y2=16x的焦点,A,B,C三点在抛物线上,且四边形ABCF为平行四边形,若对角线|BF|=5(点B在第一象限),则对角线AC所在的直线方程为( ).

A.8x-2y-11=0 B.4x-y-8=0

C.4x-2y-3=0 D.2x-y-3=0

变式2已知P是圆C:(x-2)2+(y+2)2=1上一动点,过点P作抛物线x2=8y的两条切线,切点分别为A,B,则直线AB斜率的最大值为( ).

变式3过抛物线x2=2py(p>0)上两点A,B分别作抛物线的切线,若两切线垂直且交于点P(1,-2),则直线AB的方程为( ).