解:(1)當(dāng)
的坐標(biāo)為
時(shí),設(shè)過(guò)
點(diǎn)的切線方程為
,代入
,整理得
,
令
,解得
,
代入方程得
,故得
, .................2分
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823202017004399.png" style="vertical-align:middle;" />到
的中點(diǎn)
的距離為
,
從而過(guò)
三點(diǎn)的圓的方程為
.
易知此圓與直線
相切. ..................4分
(2)證法一:設(shè)切點(diǎn)分別為
,
,過(guò)拋物線上點(diǎn)
的切線方程為
,代入
,整理得
,又因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823202017784553.png" style="vertical-align:middle;" />,所以
................5分
從而過(guò)拋物線上點(diǎn)
的切線方程為
即
又切線過(guò)點(diǎn)
,所以得
① 即
同理可得過(guò)點(diǎn)
的切線為
,
又切線過(guò)點(diǎn)
,所以得
② 即
.................6分
即點(diǎn)
,
均滿足
即
,故直線
的方程為
.................7分
又
為直線
上任意一點(diǎn),故
對(duì)任意
成立,所以
,從而直線
恒過(guò)定點(diǎn)
..................8分
證法二:設(shè)過(guò)
的拋物線的切線方程為
,代入
,消去
,得
即:
.................5分
從而
,
此時(shí)
,
所以切點(diǎn)
的坐標(biāo)分別為
,
.................6分
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232020186271183.png" style="vertical-align:middle;" />,
,
,
所以
的中點(diǎn)坐標(biāo)為
故直線
的方程為
,即
...............7分
又
為直線
上任意一點(diǎn),故
對(duì)任意
成立,所以
,從而直線
恒過(guò)定點(diǎn)
..................8分
證法三:由已知得
,求導(dǎo)得
,切點(diǎn)分別為
,
,故過(guò)點(diǎn)
的切線斜率為
,從而切線方程為
即
又切線過(guò)點(diǎn)
,所以得
① 即
同理可得過(guò)點(diǎn)
的切線為
,
又切線過(guò)點(diǎn)
,所以得
②
即
.................6分
即點(diǎn)
,
均滿足
即
,故直線
的方程為
.................7分
又
為直線
上任意一點(diǎn),故
對(duì)任意
成立,所以
,從而直線
恒過(guò)定點(diǎn)
..................8分
(3)解法一:由(2)中①②兩式知
是方程
的兩實(shí)根,故有
(*)
將
,
,代入上(*)式得
∴
, .................9分
①當(dāng)
時(shí),
,直線
上任意一點(diǎn)
均有
,
為直角三角形; .................10分
②當(dāng)
時(shí),
,
,
不可能為直角三角形;
.................11分
③當(dāng)
時(shí),
,
.
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232020186271183.png" style="vertical-align:middle;" />,
,
所以
若
,則
,整理得
,
又因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823202020967516.png" style="vertical-align:middle;" />,所以
,
因?yàn)榉匠?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823202020998753.png" style="vertical-align:middle;" />有解的充要條件是
.
所以當(dāng)
時(shí),有
或
,
為直角三角形..............13分
綜上所述,當(dāng)
時(shí),直線
上任意一點(diǎn)
,使
為直角三角形,當(dāng)
時(shí),直線
上存在兩點(diǎn)
,使
為直角三角形;當(dāng)
或
時(shí),
不是直角三角形.
.................14分
解法二:由(2)知
,
且
是方程
的兩實(shí)根,即
,從而
,
所以
當(dāng)
時(shí),即
時(shí),直線
上任意一點(diǎn)
均有
,
為直角三角形; .................10分
當(dāng)
時(shí),即
時(shí),
與
不垂直。
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232020186271183.png" style="vertical-align:middle;" />,
,
所以
若
,則
,整理得
,
又因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823202020967516.png" style="vertical-align:middle;" />,所以
,
因?yàn)榉匠?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823202020998753.png" style="vertical-align:middle;" />有解的充要條件是
.
所以當(dāng)
時(shí),有
或
,
為直角三角形..............13分
綜上所述,當(dāng)
時(shí),直線
上任意一點(diǎn)
,使
為直角三角形,當(dāng)
時(shí),直線
上存在兩點(diǎn)
,使
為直角三角形;當(dāng)
或
時(shí),
不是直角三角形.
.................14分