抛物线的一条有趣性质

对抛物线的任意三条不同切线,设切点分别为A,B,C,切线两两的交点分别为A1,B1,C1,则SABC:SA1B1C1=2:1.

QQ20141103-1


抛物线有一条常用的性质,在高考题中出场率非常高:

引理:过抛物线外一点T0引抛物线的两条切线,切点分别为T1T2,则T0T1T2的横坐标x0x1x2满足x0=x1+x22.

引理的证明:设T0(x0,y0),抛物线x2=2py,则直线T1T2的方程为x0x=p(y+y0).

将此方程与抛物线联立得x22x0x+2py0=0.
由韦达定理即得.

由引理,不难得到ABC的“水平宽”是A1B1C12倍.因此我们只需要证明它们的“铅直高”相等.

备注:“水平宽”、“铅直高”是计算三角形面积的一种方法:

QQ20141103-2

A(x1,y1)B(x2,y2)C(x3,y3),则B1C1:x1x=p(y+y1),C1A1:x2x=p(y+y2),A1B1:x3x=p(y+y3).

另一方面,有AC:y=y1y3x1x3x+x1y3x3y1x1x3
以及B1(py1y3x1x3,x3y1x1y3x1x3).
于是我们只需要证明y1y3x1x3x2+x1y3x3y1x1x3y2=y1y3x1x3x2y2x3y1x1y3x1x3.
很明显,这是相等的,于是原命题得证.

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抛物线的一条有趣性质》有一条回应

  1. Oloid说:

    如图所示,设抛物线方程为
    {x=2pt2y=2pt(t)


    Pi(2pt2i,2pti)(i=1,2,3)为其上任意三点,过Pi的切线为
    2tiy=x+2pti2

    PiPj两切线的交点(2ptitj,p(ti+tj)),有

    2{S_{\triangle {P_1}{P_2}{P_3}}} = \left| {\begin{array}{*{20}{c}}  {2p{t_1}^2}}&1\\  {2p{t_2}^2}}&1\\  {2p{t_3}^2}}&1  \end{array}} \right| = \color{blue}{4}{p^2}\left| {\left( {{t_1} - {t_2}} \right)\left( {{t_2} - {t_3}} \right)\left( {{t_3} - {t_1}} \right)} \right|


    2{S_{\triangle {Q_1}{Q_2}{Q_3}}} = \left| {\begin{array}{*{20}{c}}  {2p{t_1}{t_2}}+ {t_2}} \right)}&1\\  {2p{t_2}{t_3}}+ {t_3}} \right)}&1\\  {2p{t_1}{t_3}}+ {t_3}} \right)}&1  \end{array}} \right| = \color{blue}{2}{p^2}\left| {\left( {{t_1} - {t_2}} \right)\left( {{t_2} - {t_3}} \right)\left( {{t_3} - {t_1}} \right)} \right|

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