套路

抛物线上的点用参数表示

y2=2pxy^{2}=2px 上的点一律写成 (t22p, t)\left(\frac{t^{2}}{2p},\,t\right)(对 y2=4xy^{2}=4x 就是 (m2,2m)(m^{2},2m))——一个参数就把点定死,弦的斜率、焦点弦条件、面积全变成参数的有理式,不必再讨论「斜率存不存在」。

解题套路

抛物线 y2=2px (p>0)y^{2}=2px\ (p>0) 上的点,横坐标由纵坐标唯一决定:x=y22px=\dfrac{y^{2}}{2p}。 所以取纵坐标当参数,点就是

P(t)=(t22p, t),t∈R,P(t)=\left(\frac{t^{2}}{2p},\ t\right),\qquad t\in\mathbb{R},

而且 t↦P(t)t\mapsto P(t) 是抛物线上点的一一参数化——不漏点、不重复。 y2=4xy^{2}=4x 时习惯改写成 P(m)=(m2,2m)P(m)=(m^{2},2m)(即 t=2mt=2m),系数最干净。

  1. 两点设两个参数。A(a2,2a)A(a^{2},2a)、B(b2,2b)B(b^{2},2b),a≠ba\neq b。

  2. 弦的斜率一步算出。

    kAB=2b−2ab2−a2=2a+b(a+b≠0).k_{AB}=\frac{2b-2a}{b^{2}-a^{2}}=\frac{2}{a+b}\qquad(a+b\neq0).

    a+b=0a+b=0 对应竖直弦(x=a2x=a^{2}),单独处理;「斜率存不存在」这件事被翻译成了 a+ba+b 是不是 00, 比设 y=kx+my=kx+m 再讨论 kk 是否存在干净。

  3. 与坐标轴的交点直接代。弦 ABAB 与 yy 轴交于

    (0, 2aba+b).\left(0,\ \frac{2ab}{a+b}\right).
  4. 焦点弦有个极简判据。对 y2=4xy^{2}=4x(焦点 (1,0)(1,0)),

    A,B,F 共线  ⟺  ab=−1.A,B,F\ \text{共线}\iff ab=-1 .

    一般地对 y2=2pxy^{2}=2px 用 tt 参数是 tAtB=−p2t_{A}t_{B}=-p^{2}。

  5. 面积用坐标行列式。三点 (xi,yi)(x_i,y_i) 的三角形面积 S=12∣x1(y2−y3)+x2(y3−y1)+x3(y1−y2)∣S=\frac12\left|x_{1}(y_{2}-y_{3})+x_{2}(y_{3}-y_{1})+x_{3}(y_{1}-y_{2})\right|, 代进参数后是 a,ba,b 的多项式,常能整体约掉公因子。

为什么这一步值钱

  • 少一次分类讨论。设 y=kx+my=kx+m 必须先问「kk 存不存在」;参数化把这个问题 变成代数条件 a+b≠0a+b\neq0,而它往往被题目的其他条件自动排除。
  • 焦半径变成参数的多项式。∣PF∣=xP+p2|PF|=x_{P}+\dfrac p2,对 y2=4xy^{2}=4x 就是 ∣P(m)F∣=m2+1|P(m)F|=m^{2}+1—— 无根号。要比较两条焦半径、要把 xPx_{P} 换成 ∣PF∣−1|PF|-1,都是一步。
  • 对称性看得见。aa 与 bb 互换时哪些量不变(如交点纵坐标 2aba+b\frac{2ab}{a+b}、ab+1ab+1), 一眼就能读出来,省掉大量验算。

注意

  • 别把参数当成坐标。P(m)=(m2,2m)P(m)=(m^{2},2m) 里 mm 是纵坐标的一半,不是横坐标。
  • a+b=0a+b=0 与 ab=0ab=0 各有含义:前者是竖直弦,后者说明有一点落在原点。 题目若说「三点互不相同」「直线不过原点」,往往正是为了排除它们,动笔前先把这些条件翻译过来。
  • 参数化只适用于抛物线。椭圆、双曲线的点不能用纵坐标唯一确定(一个 yy 对两个 xx), 它们要用三角参数或双曲参数。

学它之前先会

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共 3 道题考到本条。