求曲线y=x(0≤x≤4)上的一条切线,使此切线与直线x=0,x=4以及曲线y=x所围成的平面图形的面积最小.-高二数学

题目简介

求曲线y=x(0≤x≤4)上的一条切线,使此切线与直线x=0,x=4以及曲线y=x所围成的平面图形的面积最小.-高二数学

题目详情

求曲线y=
x
(0≤x≤4)上的一条切线,使此切线与直线x=0,x=4以及曲线y=
x
所围成的平面图形的面积最小.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

设(x0,y0)为曲线y=
x
(0≤x≤4)上任一点,得曲线于该点处的切线方程为:y-y0=class="stub"1
2
x0
(x-x0)
y=
y0
2
+class="stub"x
2
x0

得其与x=0,x=4的交点分别为(0,
y0
2
)
(4,
y0
2
+class="stub"2
y0
)

于是由此切线与直线x=0,x=4以及曲线y=
x
所围的平面图形面积为:S=
40
(
y0
2
+class="stub"x
2
x0
-
x
)dx=2y0+class="stub"4
x0
-class="stub"16
3
=2
x0
+class="stub"4
x0
-class="stub"16
3

应用均值不等式求得x0=2时,S取得最小值.
即所求切线即为:y=class="stub"x
2
2
+
2
2

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