维度一:(已知三直角)
▌题型特征:坐标系中三点构成连续垂直(如A→B→C→D,AB⊥BC⊥CD)。
▌解题策略:
- 链式斜率方程:k·k=-1且k·k=-1→联立消元;
- 对称降维:利用抛物线对称轴减少变量(如设B在对称轴上)。
▌案例:抛物线y=ax^2上三点A(1,a)、B(m,am^2)、C(n,an^2),若AB⊥BC⊥CA→需满足:
- a^2m^3 + (1-2a^2)m -1=0(特殊解a=1时,m=1, n=-1)。
维度二:(已知两直角)
▌核心方法:
- 双斜率约束:对两对垂直边分别列kk=-1;
- 参数消元法:设自由变量t,表达其他坐标并消去冗余参数。
▌案例:抛物线y=x^2上A(t,t^2)、B(s,s^2),若OA⊥OB且OB⊥AB→
- 由OA斜率k=t,OB斜率k=s,得ts=-1且s(s^2-t^2)/(s-t)=-1→解得t=1, s=-1。
维度三:(已知一直角)
▌解题工具:
- 动态参数法:设动点坐标含参数t,建立单方程约束;
- 几何辅助线:过定点作水平/垂直线生成直角。
▌案例:抛物线y=-x^2+4x上动点P(t,-t^2+4t),Q为x轴上点,使PQ⊥x轴→Q(t,0),需满足抛物线在P点切线斜率=0→t=2(顶点处唯一解)。
维度四:(无直角,有30°/45°/60°角)
▌公式引擎:
- 斜率差公式:tanθ=|(k-k)/(1+kk)|(θ为特殊角);
- 三角函数绑定:sinθ/cosθ=定值(如tan45°=1)。
▌案例:抛物线y=ax^2上两点A(1,a)、B(-1,a),若∠AOB=45°→
- 计算tanθ=|(k_OA -k_OB)/(1+k_OAk_OB)|=1→a=1/2。
维度五:(无直角,已知tanα)
- 正切方程法:tanα=±|(k-k)/(1+kk)|;
- 齐次式消元:将抛物线方程代入角度条件,消去高次项。
▌案例:抛物线y=x^2上A(2,4)、B(t,t^2),已知tan∠AOB=2→
- 由tanθ=(k_OB -k_OA)/(1+k_OAk_OB)=2→(t^2/t -4/2)/(1+(4/2)(t^2/t))=2→t=1或-2。