设点P在曲线y=x2上,从原点向A(2,4)移动,如果直线OP,曲线y=x2及直线x=2所围成的面积分别记为S1、S2.

设点P在曲线y=x2上,从原点向A(2,4)移动,如果直线OP,曲线y=x2及直线x=2所围成的面积分别记为S1、S2
(Ⅰ)当S1=S2时,求点P的坐标;
(Ⅱ)当S1+S2有最小值时,求点P的坐标和最小值.
tanwanlan 1年前 已收到1个回答 举报

萧扬 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)可考虑用定积分求两曲线围成的封闭图形面积,直线OP的方程为y=tx,则S1为直线OP与曲线y=x2
当x∈(0,t)时所围面积,所以,S1=∫0t(tx-x2)dx,S2为直线OP与曲线y=x2当x∈(t,2)时所围面积,所以,
S2=∫t2(x2-tx)dx,再根据S1=S2就可求出t值.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可求当S1+S2,化简后,为t的三次函数,再利用导数求最小值,以及相应的x值,就可求出P点坐标为多少时,S1+S2有最小值.

(Ⅰ)设点P的横坐标为t(0<t<2),则P点的坐标为(t,t2),
直线OP的方程为y=tx
S1=∫0t(tx-x2)dx=[1 /6t3,S2=∫t2(x2-tx)dx=
8
3−2t+
1
6t3,
因为S1=S2,,所以t=
4
3],点P的坐标为([4/3],[16/9])
S=S1+S2=[1/6t3+
8
3−2t+
1
6t3=
1
3t3−2t+
8
3]
S=t2-2,令S'=0得t2-2=0,t=
2
因为0<t<
2时,S'<0;
2<t<2时,S'>0
所以,当t=
2时,Smin=
8−4

点评:
本题考点: 直线与圆锥曲线的综合问题.

考点点评: 本题考查了用定积分求两曲线所围图形面积,以及导数求最值,做题时应认真分析.

1年前

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