题型

从曲线上一点向圆引两条切线

动点 PP 在一条圆锥曲线上,从它向一个定圆引两条切线,两条切线又各自与原曲线交于第二个点 AA、BB;问的往往是 ABAB 的斜率、或某条与 ABAB 垂直(平行)的直线。核心是把「两条切线」写成同一个二次方程的两个根。

题型说明

  • 常见问法:「已知点 PP 是抛物线 C1C_{1} 上一点(异于原点),过 PP 作圆 C2C_{2} 的两条切线, 交 C1C_{1} 于 AA、BB 两点。若过 MM、PP 的直线 ll 垂直于 ABAB,求 ll 的方程。」
  • 图形里有三条线索:PP 在曲线上、两条线与圆相切、AA 与 BB 又回到曲线上。 三条线索都要用,缺一条方程就列不出来。
  • 出题人真正考的是「两条」这个数量:两条切线不是两个独立对象, 而是同一个二次方程的两个根,于是韦达定理一步就把「两条一起」的信息交出来, 不必分别把 k1k_{1}、k2k_{2} 解出来。

骨架:三步把图形化成一个方程

步骤做什么得到
一把曲线上的点用一个参数写死(P(x0,x02)P(x_{0},x_{0}^{2})、A(x1,x12)A(x_{1},x_{1}^{2}))未知数只剩横坐标
二写「相切」:圆心到那条线的距离等于半径,两边平方一个二次方程,两条切线是它的两个根
三韦达定理给出和与积,代进要求的量(多半是 kABk_{AB})关于 x0x_{0} 的一个方程

第二步里未知数选谁,决定了这道题好不好算:

  • 选切线的斜率 kk,方程是 kk 的二次式,但求出的 AA、BB 还要再代回曲线一次;
  • 选交点的横坐标 x1x_{1},相切条件直接就是 x1x_{1} 的二次式,AA、BB 的横坐标当场是它的两根, 少一层代换,也不用担心竖直切线没有斜率。

别漏的三件事

  1. PP 必须在圆外,两条切线才真的存在;解完要回代验一次 ∣PM∣>r|PM|>r。
  2. 两条切线必须都与曲线再交一次。竖直的那条切线与 x2=yx^{2}=y 只交于 PP 一点, 这时 AA 或 BB 根本不存在,对应的 x0x_{0} 要排除。
  3. 二次方程的二次项系数常含参数。它为零时方程退化成一次,只剩一条切线, 题设的「两条」当场垮掉,这一档要单独交代。

学它之前先会

共 2 条前置、最深 1 层。

共 1 道题考到本条。