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精英家教网已知抛物线y2=2x.
(1)在抛物线上任取二点P1(x1,y1),P2(x2,y2),经过线段P1P2的中点作直线平行于抛物线的轴,和抛物线交于点P3,证明△P1P2P3的面积为
116
|y1-y2|3
;
(2)经过线段P1P3、P2P3的中点分别作直线平行于抛物线的轴,与抛物线依次交于Q1、Q2,试将△P1P3Q1与△P2P3Q2的面积和用y1,y2表示出来;
(3)仿照(2)又可做出四个更小的三角形,如此继续下去可以做一系列的三角形,由此设法求出线段P1P2与抛物线所围成的图形的面积.
分析:(1)根据P1和P2的坐标可表示出P1P2的中点的坐标,进而求得P3的横坐标和纵坐标.代入△P1P2P3的面积表达式,化简整理即可.
(2)根据P1和P3的坐标可表示出P1P3的中点的坐标,可求出点Q1的横、纵坐标和点Q2的横、纵坐标,再由行列式求面积的方法求出面积.
(3)根据线段P1P2与抛物线所围成的图形的面积等于S△p1p2p3 +(S△P1 Q2P3+s△p3Q2p2 )可得到答案.
解答:解:(1)∵P1的坐标为(x1,y1),P2的坐标为(x2,y2),
∴P1P2的中点为M1(
x1+x2
2
,
y1+y2
2
)

点P3的横坐标x=
y2
2
=
(y1+y2)2
8
,纵坐标y=
y1+y2
2

△P1P2P3的面积=
1
2
.
x1y11
x2y21
(y1+y2)2
8
y1+y2
2
1
.
的绝对值
=
1
2
|x1y2-x2y1+
x2-x1
2
(y1+y2)+
y1-y2
8
(y1+y2)2|

=
1
2
|
y12y2
2
-
y1y22
2
+
y22-y12
2
(y1+y2)+
y1-y2
8
(y1+y2)2|

=
1
16
|y1-y2|•|4y1y2-2(y1+y2)2+(y1+y2)2|

=
1
16
|y1-y2|•|-(y1-y2)2|

=
1
16
|y1 -y2|3
.

(2)∵P1的坐标为(x1,y1),
P3的坐标为(
(y1+y2)2
8
,
y1+y2
2
)
,
∴P1P3的中点为M2(
5y12+2y1y2+y22
16
,
3y1+y2
4
)
,
点Q1的横坐标x=
y2
2
=
(3y1+y2)2
32
,纵坐标y=
3y1+y2
4
.

同理,点Q2的横坐标x=
(y1+3y2)2
32
,纵坐标y=
y1+3y2
4
.

△P1P3Q1的面积+△P2P3Q2的面积
=
1
2
.
x1y11
(3y1+y2)2
32
3y1+y2
4
1
(y1+y2)2
8
y1+y2
2
1
.
的绝对值+
1
2
.
(y1+y2)2
8
y1+y2
2
1
(y1+3y2)2
32
y1+3y2
4
1
x2y21
.
的绝对值
=
1
16
|y22[2(y1+y2)-(3y1+y2)]+
(y1+y2)(3y1+y2)
8
[2(y1+y2)-(3y1+y2)]
+
y2
4
[(3y1+y2)2-4(y1+y2)2]|
+
1
16
|y22[2(y1+y2)-(y1+3y2)]+
(y1+y2)(y1+3y2)
8
[2(y1+y2)-(y1+3y2)]
+
y2
4
[(y1+3y2)2-4(y1+y2)2]|

=
1
128
|y2-y1|•|(y1-y2)2|+
1
128
|y1
-y2|•|(y2-y1)2|
=
1
64
|y1-y2|3
.

(3)线段P1P2与抛物线所围成的图形的面积
S=S△p1p2p3 +(S△P1 Q2P3+s△p3Q2p2 )
=
1
16
|y1-y2|3+
1
64
|y1-y2|3+
1
256
|y1-y2|3

=
1
16
|y1-y2|3
1-
1
4
=
1
12
|y1-y2|3
.
点评:本题主要考查抛物线的基本性质和用行列式的方法求面积.考查计算能力和综合运用能力.
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