题目内容
【题目】如图,已知抛物线x2=y,点A(﹣ , ),B( , ),抛物线上的点P(x,y)(﹣ <x< ),过点B作直线AP的垂线,垂足为Q.
(Ⅰ)求直线AP斜率的取值范围;
(Ⅱ)求|PA||PQ|的最大值.
【答案】解:(Ⅰ)由题可知P(x,x2),﹣ <x< ,
所以kAP= =x﹣ ∈(﹣1,1),
故直线AP斜率的取值范围是:(﹣1,1);
(Ⅱ)由(I)知P(x,x2),﹣ <x< ,
所以 =(﹣ ﹣x, ﹣x2),
设直线AP的斜率为k,则AP:y=kx+ k+ ,BP:y=﹣ x+ + ,
联立直线AP、BP方程可知Q( , ),
故 =( , ),
又因为 =(﹣1﹣k,﹣k2﹣k),
故﹣|PA||PQ|= = + =(1+k)3(k﹣1),
所以|PA||PQ|=(1+k)3(1﹣k),
令f(x)=(1+x)3(1﹣x),﹣1<x<1,
则f′(x)=(1+x)2(2﹣4x)=﹣2(1+x)2(2x﹣1),
由于当﹣1<x<﹣ 时f′(x)>0,当 <x<1时f′(x)<0,
故f(x)max=f( )= ,即|PA||PQ|的最大值为 .
【解析】(Ⅰ)通过点P在抛物线上可设P(x,x2),利用斜率公式结合﹣ <x< 可得结论;
(Ⅱ)通过(I)知P(x,x2)、﹣ <x< ,设直线AP的斜率为k,联立直线AP、BP方程可知Q点坐标,进而可用k表示出 、 ,计算可知|PA||PQ|=(1+k)3(1﹣k),通过令f(x)=(1+x)3(1﹣x),﹣1<x<1,求导结合单调性可得结论.
【考点精析】本题主要考查了函数的最大(小)值与导数和斜率的计算公式的相关知识点,需要掌握求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值;给定两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),x1≠x2,用两点的坐标来表示直线P1P2的斜率:斜率公式: k=y2-y1/x2-x1才能正确解答此题.