题目内容
某地政府为科技兴市,欲在如图所示的矩形ABCD的非农业用地中规划出一个高科技工业园区(如图中阴影部分),形状为直角梯形QPRE(线段EQ和RP为两个底边),已知AB=2km,BC=6km,AE=BF=4km其中曲线段AF是以A为顶点、AD为对称轴的抛物线的一部分.分别以直线AB,AD为x轴和y轴建立平面直角坐标系.
(1)求曲线段AF所在抛物线的方程;
(2)设点P的横坐标为x,高科技工业园区的面积为S.试求S关于x的函数表达式,并求出工业园区面积S的最大值.
解:(1)设抛物线方程:y=ax2(a>0),由F(2,4)代入得a=1,
所以抛物线方程为y=x2
(2)设P(x,x2),Q(0,x2)
直线CE方程:y=x+4,
所以R(x,x+4)PQ=x,QE=4-x2,PR=x+4-x2
面积,
定义域:x∈(0,2),
求导S′=-3x2+x+4=-(3x-4)(x+1),
又x∈(0,2),由S′=0得:S′先正后负,S先增后减,
所以,时,S取最大值.
分析:(1)设抛物线方程:y=ax2(a>0),由F(2,4)代入得a=1,由此能求出抛物线方程.
(2)设P(x,x2),Q(0,x2)直线CE方程:y=x+4,所以R(x,x+4)PQ=x,QE=4-x2,PR=x+4-x2,面积,定义域:x∈(0,2),利用导数能求出S的最大值.
点评:本题考查曲线方程的求法和工业园区面积的最大值.解题时要认真审题,仔细分析题设中的数量关系,合理地建立方程,利用导数求面积的最从值.
所以抛物线方程为y=x2
(2)设P(x,x2),Q(0,x2)
直线CE方程:y=x+4,
所以R(x,x+4)PQ=x,QE=4-x2,PR=x+4-x2
面积,
定义域:x∈(0,2),
求导S′=-3x2+x+4=-(3x-4)(x+1),
又x∈(0,2),由S′=0得:S′先正后负,S先增后减,
所以,时,S取最大值.
分析:(1)设抛物线方程:y=ax2(a>0),由F(2,4)代入得a=1,由此能求出抛物线方程.
(2)设P(x,x2),Q(0,x2)直线CE方程:y=x+4,所以R(x,x+4)PQ=x,QE=4-x2,PR=x+4-x2,面积,定义域:x∈(0,2),利用导数能求出S的最大值.
点评:本题考查曲线方程的求法和工业园区面积的最大值.解题时要认真审题,仔细分析题设中的数量关系,合理地建立方程,利用导数求面积的最从值.
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