已知曲线L的方程x=t2+1y=4t?t2,(t≥0).(Ⅰ)讨论L的凹凸性;(Ⅱ)过点(-1,0)引L的切线,求切

2025-04-26 03:00:05
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回答1:


(I) 由题得:

dx
dt
=2t,  
dy
dt
=4?2t,
dy
dx
dy
dt
dx
dt
4?2t
2t
2
t
?1

  
d2y
dx2
d(
dy
dx
)
dt
?
1
dx
dt
=(?
2
t2
)?
1
2t
=?
1
t3
<0  (t>0)

∴曲线L在t≥0是凸的.

(II)过点(-1,0)的切线方程为y?0=(
2
t
?1)(x+1)

x0
=t
+1
y0=4t0?
t

则  4t0
?t
=(
2
t0
?1)(
t
+2)

4
t
?
t
=(2?t0)(
t
+2)

有  
t
+t0?2=0

∴(t0-1)(t0+2)=0,
∵t0>0,
∴t0=1,
于是切点的坐标为A(2,3),切线方程为y=x+1.

(III)设曲线L的方程x=g(y)
由:t2-4t+y=0,
解得:t=2±
4?y

从而:x=(2±
4?y
)2+1

由于点A(2,3)在曲线L上,∴y=3时,x=2,
可知:x=(2?
4?y
)2+1=g(y)
,可得:切线、曲线L、x轴之间围成的图形如右所示,其中B、C的坐标为:(-1,0)和(1,0)
所以平面图形的面积
S=∫
[(g(y)?(y?1))]dy

S=
[(9?y?4
4?y
)?(y?1)]dy

=∫
(10?2y)dy?
4∫
4?y
dy

=(10y?y2)
|
+4
4?y
d(4?y)

=21+4×
2
3
×(4?y)
3
2
|

=
7
3

回答2:

简单分析一下,答案如图所示