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:

,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:SAMN=R,由上可知R= SABC=

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:

SABC=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.

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