19.(12分)设抛物线 $C: y^{2}=4 x$ 的焦点为 $F$ ,过 $F$ 且斜率为 $k(k>0)$ 的直线 $l$ 与 $C$交于 $\mathrm{A}, \mathrm{B}$ 两点,$|\mathrm{AB}|=8$ .
(1)求$l$的方程;
(2)求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程.
(12分)设抛物线 C: y^ 2 =4 x 的焦点为 F…——2018 高考数学第 19 题答案解析
2018_新课标 II 卷 (2018·理)
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【考点】 KN :直线与抛物线的综合.
【专题】35:转化思想;4R:转化法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.
**方法一**:设直线 $A B$ 的方程,代入抛物线方程,根据抛物线的焦点弦公式即可求得 $k$ 的值,即可求得直线 $l$ 的方程;
**方法二**:根据抛物线的焦点弦公式 $|A B|=\frac{2 p}{\sin ^{2} \theta}$ ,求得直线 $A B$ 的倾斜角,即可求得直线 $l$ 的斜率,求得直线 $l$ 的方程;
(2)根据过A,B分别向准线I作垂线,根据抛物线的定义即可求得半径,根据中点坐标公式,即可求得圆心,求得圆的方程.
【解答】解:(1)方法一:抛物线 $\mathrm{C}: \mathrm{y}^{2}=4 \mathrm{x}$ 的焦点为 $\mathrm{F}(1,0)$ ,设直线 $A B$ 的方程为:$y=k(x-1)$ ,设 $A\left(x_{1}, y_{1}\right), B\left(x_{2}, y_{2}\right)$ ,
则 $\left\{\begin{array}{l}y=k(x-1) \\ y^{2}=4 x\end{array}\right.$ ,整理得:$k^{2} x^{2}-2\left(k^{2}+2\right) x+k^{2}=0$ ,则 $x_{1}+x_{2}=\frac{2\left(k^{2}+2\right)}{k^{2}}, x_{1} x_{2}=1$ ,
由 $|A B|=x_{1}+x_{2}+p=\frac{2\left(k^{2}+2\right)}{k^{2}}+2=8$ ,解得:$k^{2}=1$ ,则 $k=1$ ,
∴ 直线 $l$ 的方程 $\mathrm{y}=\mathrm{x}-1$ ;
**方法二**:抛物线 $C: y^{2}=4 x$ 的焦点为 $F(1,0)$ ,设直线 $A B$ 的倾斜角为 $\theta$ ,由抛物线的弦长公式 $|A B|=\frac{2 p}{\sin ^{2} \theta}=\frac{4}{\sin ^{2} \theta}=8$ ,解得: $\sin ^{2} \theta=\frac{1}{2}$ ,
$\therefore \theta=\frac{\pi}{4}$ ,则直线的斜率 $\mathrm{k}=1$ ,
∴ 直线 $l$ 的方程 $\mathrm{y}=\mathrm{x}-1$ ;
②由(1)可得 $A B$ 的中点坐标为 $D(3,2)$ ,则直线 $A B$ 的垂直平分线方程为 $y -2=-(x-3), ~$ 即 $y=-x+5$ ,
设所求圆的圆心坐标为 $\left(x_{0}, y_{0}\right)$ ,则 $\left\{\begin{array}{l}y_{0}=-x_{0}+5 \\ \left(x_{0}+1\right)^{2}=\frac{\left(y_{0}-x_{0}+1\right)^{2}}{2}+16\end{array}\right.$ ,
解得:$\left\{\begin{array}{l}x_{0}=3 \\ y_{0}=2\end{array}\right.$ 或 $\left\{\begin{array}{l}x_{0}=11 \\ y_{0}=-6\end{array}\right.$ ,
因此,所求圆的方程为 $(x-3)^{2}+(y-2)^{2}=16$ 或 $(x-11)^{2}+(y+6)^{2}=144$ .
【点评】本题考查抛物线的性质,直线与抛物线的位置关系,抛物线的焦点弦
公式,考查圆的标准方程,考查转换思想思想,属于中档题.