設A,B爲過拋物線y2=2px的焦點F的弦,直線AB的傾斜角爲a,證明三角形OAB面積=p2/2sina.
題目:
設A,B爲過拋物線y2=2px的焦點F的弦,直線AB的傾斜角爲a,證明三角形OAB面積=p2/2sina.
解答:
當α=90°時,即AB⊥OF,則有sinα=1
令x=p/2,則y=±p,即AB=2p
於是S⊿OAB=1/2*OF*AB=1/2*p/2*2p=p^2/2=p^2/(2sinα)
當α≠90°時,AB所在直線的斜率爲tanα(注意到α≠0°,否則不能形成三角形OAB)
令A(x1,y1),B(x2,y2),且y1>0,y20,x2>0)
由點斜式知AB所在直線:y=tanα(x-p/2)
於是有x=(2y+ptanα)/2tanα(注意到因α≠0°,則tanα≠0)
代入拋物線方程有tanαy^2-2py-p^2tanα=0
由韋達定理有
y1+y2=2p/tanα
y1y2=-p^2
由此有(y1-y2)^2
=(y1+y2)^2-4y1y2
=4p^2(1/tan^2α+1)
=4p^2(cos^2α/sin^2α+sin^2α/sin^2α)
=4p^2/sin^2α
則y1-y2=2p/sinα
易知S⊿OAB
=S⊿OFA+S⊿OFB
=1/2*OF*|y1|+1/2*OF*|y2|
=1/2*p/2*(|y1|+|y2|)
=p/4*(y1-y2)
=p/4*2p/sinα
=p^2/(2sinα)
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