题目内容

四边形ABCD是正方形,A、B两点在抛物线y2=x上,C、D两点在直线y=x+4上.求正方形ABCD的面积.

思路解析:解方程组或设边长或由韦达定理求解.

解法一:设A(y12,y1),B(y22,y2),则

y2-y1=1y2-y1=(y2+y1)(y2-y1),∴y2+y1=1.∴y2=1-y1.           ①

(y12-y22)2+(y1-y2)2=()2.                                               ②

将①式代入②,得(y12-1+2y1-y122+(y1-1+y12=.

化简,得4(2y1-1)2=(y1-y12-4)2.

∴4y1-2=y1-y12-4.∴y1=-2或y1=-1.

∴|AB|=,∴S=|AB|2=50或18.

解法二:设A(y02,y0),ABCD边长为d,由于AC平行于y轴,且|AC|=d,故C(y02,y0+d),且B(y02+d,y0+d).

于是

(2)代入(1)中,得y02+3y0+2=0,

∴y0=-2或-1,∴|AB|=.

∴S=|AB|2=50或18.

解法三:如下图所示,设ABCD的边长为d,则直线AB的方程为y=x+4-d.由消去x,得y2-y+4-d=0.

由韦达定理,得y1+y2=1,y1y2=4-d,

又∵|AB|=d-·

∴2[12-4(4-d)]=d2.∴d2-8d+30=0,解之,得d=3或d=5.

∴正方形面积为18或50.

深化升华

    从三个解法中可体会到,所设未知数不同.列方程的依据就不同,解答过程的繁简就不一样.应特别注意参数的设法,合理利用图形的特点以化简运算.


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