(1)
직선 l의 기울기가 a−ba2−b2=a+b이고, 점 A(a,a2)을 지나므로 직선 l의 방정식은y=(a+b)x−ab이다.
넓이 S1은∫ba{(a+b)x−ab−x2}dx=(a+b){21(a2−b2)}−ab(a−b)−31(a3−b3)=61(a−b)3이다.
(2)
점 C의 y좌표는 2a2+b2이고, 점 D의 y좌표는 (2a+b)2이므로 선분 CD의 길이는 2a2+b2−(2a+b)2=4(a−b)2이다. 점 A와 B의 x좌표의 차는 a−b이므로, 삼각형 ABD의 넓이 S2는21×4(a−b)2×(a−b)=81(a−b)3이고, S2S1=34이다.
(3)
이차함수 y=x2의 도함수는 dxdy=2x이므로, 직선 m의 방정식은 y=2ax−a2이고, 직선 n의 방정식은 y=2bx−b2이다. 교점 E의 x좌표는 2a+b이고 y좌표는 ab이다. 즉,E(2a+b,ab)이다. 선분 CE의 길이는 2a2+b2−ab=2(a−b)2이므로, 삼각형 ABE의 넓이 S3는21×2(a−b)2×(a−b)=41(a−b)3이고, S3S1=32이다.