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设点P在曲线上,从原点向A(2,4)移动,如果直线OP,曲线及直线x=2所围成的面积分别记为、.(Ⅰ)当时,求点P的坐标;(Ⅱ)当有最小值时,求点P的坐标和最小值.
题目详情
设点P在曲线上,从原点向A(2,4)移动,如果直线OP,曲线及直线x=2所围成的面积分别记为、. (Ⅰ)当时,求点P的坐标; (Ⅱ)当有最小值时,求点P的坐标和最小值. ____
▼优质解答
答案和解析
【分析】(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\n当x∈(0,t)时所围面积,所以,S1=∫0t(tx-x2)dx,为直线OP与曲线y=x2当x∈(t,2)时所围面积,所以,\nS2=∫t2(x2-tx)dx,再根据S1=S2就可求出t值.\n(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),\n直线OP的方程为y=tx\nS1=∫0t(tx-x2)dx=,S2=∫t2(x2-tx)dx=,\n因为S1=S2,,所以t=,点P的坐标为(,)\nS=S1+S2==\nS'=t2-2,令S'=0得t2-2=0,t=\n因为0<t<时,S'<0;<t<2时,S'>0\n所以,当t=时,Smin=,P点的坐标为(,2).
【点评】本题考察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.
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