设 $A,B$ 是抛物线 $y=x^2$ 上的两点,$O$ 是坐标原点.若 $OA\perp OB$,则 \((\qquad)\)
A: $|OA|\cdot |OB|\geqslant 2$
B: $|OA|+|OB|\geqslant 2\sqrt 2$
C: 直线 $AB$ 过抛物线 $y=x^2$ 的焦点
D: $O$ 到直线 $AB$ 的距离小于等于 $1$
【难度】
【出处】
2015年清华大学自主招生暨领军计划试题
【标注】
  • 数学竞赛
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    解析几何
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    综合习题
  • 知识点
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    解析几何
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    抛物线
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    抛物线的方程
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    抛物线的参数方程
  • 知识点
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    解析几何
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    解析几何中的基本公式
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    截距坐标公式
【答案】
ABD
【解析】
设 $A(x_1,x_1^2)$,$B(x_2,x_2^2)$,则根据题意,有 $x_1x_2+x_1^2x_2^2=0$,从而 $x_1x_2=-1$.
对于选项A,有$$|OA|\cdot |OB| = \sqrt{x_1^2+x_1^4}\cdot\sqrt{x_2^2+x_2^4}=\sqrt{2+x_1^2+x_2^2}\geqslant 2;$$对于选项B,有$$|OA|+|OB|\geqslant 2\sqrt{|OA|\cdot |OB|}\geqslant 2\sqrt 2;$$对于选项C,直线 $AB$ 的纵截距为 $\dfrac{x_1x_2^2-x_2x_1^2}{x_1-x_2}=1$,于是直线 $AB$ 恒过点 $(0,1)$,而非恒过焦点;
对于选项D,由于直线 $AB$ 恒过点 $(0,1)$,于是 $O$ 到直线 $AB$ 的距离不大于 $1$.
题目 答案 解析 备注
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