题目内容
【题目】已知点R(x0 , y0)在D:y2=2px上,以R为切点的D的切线的斜率为 ,过Γ外一点A(不在x轴上)作Γ的切线AB、AC,点B、C为切点,作平行于BC的切线MN(切点为D),点M、N分别是与AB、AC的交点(如图).
(1)用B、C的纵坐标s、t表示直线BC的斜率;
(2)设三角形△ABC面积为S,若将由过Γ外一点的两条切线及第三条切线(平行于两切线切点的连线)围成的三角形叫做“切线三角形”,如△AMN,再由M、N作“切线三角形”,并依这样的方法不断作切线三角形…,试利用“切线三角形”的面积和计算由抛物线及BC所围成的阴影部分的面积T.
【答案】
(1)
解:设切线方程为y﹣y0= (x﹣x0),
kBC= =
(2)
解:设D(μ,v),则MN∥BC,
∴ = ,(s,t为B,C的纵坐标),
v= D( , ),
设A(a,b)利用切线方程得:
即 ,两式相减得:
b= ,a= ,A( , ),
由前面计算可知:AD平行于横轴,可得yE= ,
BC:y﹣t= (x﹣ ),将yE= ,代入xE= ,
由xA+xE= + = =2xD,
所以D为AE的中点;
设:S△AMN=R,由上可知R= S△ABC= ,
由M,N确定的确定的切线三角形的面积为 × = ,
后一个切线三角形的面积是前一切线三角形面积的 ,
由此继续下去可得算式:
S△ABC=S=T+R+2 +4 +8 +…+,
=T+R+ + + +…,
∴T=S﹣ =S﹣ R= S
【解析】(1)根据题意可知设出直线方程,由切线斜率的定义即可表示出直线BC的斜率;(2)求得切线的斜率,可得D的坐标,求得直线BC的方程,运用中点坐标公式可得A关于D的对称点在直线BC上,求得D为AE的中点,根据MN为三角形ABC的中位线,且E为BC的中点,D为MN的中点,求得三角形ABC的面积,再由三角形的面积之比与对应边的比的关系,可得由抛物线外作出的“切线三角形”的面积构成以 S为首项, 为公比的等比数列,运用无穷递缩等比数列的求和公式,可得所有面积和,即可得到所求面积T.