拋物線面積公式推導過程
拋物線:y^2=2px(但願你說的拋物線是這種形式的,而不是y=ax^2+bx+c)與直線y=kx+b交於兩點AB(A在下,B在上),C是AB的中點,P在拋物線上且PC平行於x軸。證明:直線與拋物線形成的曲邊形APB面積,是三角形APB面積的三分之四。
證明:
連線AP,BP。取AP中點D,BP中點E。點Q,R都在拋物線上,且DQ,ER都平行於x軸。
(
注:在開始正式的證明之前先說明兩件事。
第一:為便於理解,說明一下整體思路。
因為,大的曲邊形APB面積,可分為3塊,曲邊形AQP、曲邊形BRP、三角形ABP。
做出三角形AQP和三角BRP後,發現兩塊小的曲邊形也各分成了三塊。
我們記三角形ABP的面積為S1,三角形AQP和三角BRP的面積和記為S2。
現在大的曲邊形APB面積,就變成S1+S2+4塊更小的曲變形。
4塊更小的曲變形,又可以分出4個三角形和8個曲變形。即三角形面積和為S3。
以此類推,由極限思想可以發現:大的曲邊形APB面積=S1+S2+S3+S4+...
因此如果我們可以證明,對於任何正整數i。S(i)=4S(i+1)
那麼就可以證明,大的曲邊形APB面積=S1(1+1/4+1/4^2+...)=S1·1/(1-1/4)=4/3 ·S1。
所以,我所需要證明的就是S1=4S2。
(S2=4S3等等,因為剖分的也是一樣的,就同理了,也就不用再證了)
第二:三角形面積的求法。
在解析幾何中求三角形面積的方法很多,但我在這道題只用一種方法
這裡以三角形ABP面積舉例,在後面的證明中就不再證明了,將會直接用公式:
三角形ABP面積=1/2·(X(C)-X(P))(Y(B)-Y(A))。
這是因為:
三角形ABP面積=ACP面積+BCP面積
=1/2CP·(Y(C)-Y(A))+1/2CP·(Y(B)-Y(C)
=1/2CP·(Y(B)-Y(A))
=1/2·(X(C)-X(P))(Y(B)-Y(A))。
好了,廢話都說完了,下面是證明,計算量較大,做好心理準備。
其實有了上面這些思路,後面也能自計算出來,不看也罷。
)
設A(x1,y1)B(x2,y2)
則它們是方程組:
y=kx+b
y^2=2px
的解。
消去y: (kx+b)^2=2px
展開整理: k^2x^2+(2kb-2p)x+b^2=0
故 x1+x2=(2p-2kb)/k^2
| x1x2=b^2/k^2
所以
(x2-x1)^2 =(x1+x2)^2-4x1x2 =4(p^2-2pkb)/(k^4)
y1+y2 =kx1+b+kx2+b =k(x1+x2)+2b =2p/k
(y2-y1)^2 =[(kx2+b)-(kx1+b)]^2 =k^2(x2-x1)^2 =4(p^2-2pkb)/(k^2)
拋物線面積公式推導過程
拋物線弓形面積公式等於:
以割線為底,以平行於底的切線的切點為頂點的內接三角形的4/3
即:拋物線弓形面積=S+1/4*S+1/16*S+1/64*S+……=4/3*S
記f(x)=ax^2+bx+c=0的兩根為p,q令F(x)=(a/3)x^3+(b/2)*x^2+c*x則面積S=[F(q)-F(p)][]表示絕對值。
拋物線面積弧長公式面積Area=2ab/3,弧長ArclengthABC。
=√(b^2+16a^2)/2+b^2/8aln((4a+√(b^2+16a^2))/b)。
拋物線引數方程
拋物線y^2=2px(p>0)的引數方程為:
x=2pt^2
y=2pt
其中引數p的幾何意義,是拋物線的焦點F(p/2,0)到準線x=-p/2的距離,稱為拋物線的焦引數。
擴充套件資料
拋物線頂點座標公式
y=ax²+bx+c(a≠0)的頂點座標公式是(-b/2a,(4ac-b²)/4a)
y=ax²+bx的頂點座標是(-b/2a,-b²/4a)
拋物線標準方程
右開口拋物線:y^2=2px左開口拋物線:y^2= -2px上開口拋物線:x^2=2py y=ax^2(a大於等於0)下開口拋物線:x^2= -2py y=ax^2(a小於等於0)[p為焦準距(p>0)]。
特點在拋物線y^2=2px中,焦點是(p/2,0),準線的方程是x=-p/2,離心率e=1,範圍:x≥0。
在拋物線y^2=-2px中,焦點是(-p/2,0),準線的方程是x=p/2,離心率e=1,範圍:x≤0。
在拋物線x^2=2py中,焦點是(0,p/2),準線的方程是y=-p/2,離心率e=1,範圍:y≥0。
在拋物線x^2=-2py中,焦點是(0,-p/2),準線的方程是y=p/2,離心率e=1,範圍:y≤0
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