题目内容

6.抛物线y=x2上有一点A的横坐标为a,其中a∈(0,1),过点A的抛物线的切线l交x轴及直线x=1于B,C两点,直线x=1交x轴于D点.
(1)求直线l的方程;
(2)求△BCD的面积S(a),并求出a为何值时S(a)有最大值.

分析 (1)利用导数的运算法则可得y′,利用导数的几何意义即可得到切线的斜率,进而得到切线的方程;
(2)利用切线的方程即可得出点B,C的坐标,再利用三角形的面积公式,求得S(a),再由导数求得单调区间和最值,即可得出结论.

解答 解:(1)∵y=x2,∴y'=2x,
可得切线l的斜率为2a,
∴切线l的方程是y-a2=2a(x-a),即2ax-y-a2=0;
(2)由2ax-y-a2=0,令y=0,
解得x=$\frac{a}{2}$,∴B($\frac{a}{2}$,0);
令x=1,解得y=2a-a2,即C(1,2a-a2),
∴|BD|=1-$\frac{a}{2}$,|CD|=2a-a2
∴△BCD的面积S(a)=$\frac{1}{2}$(1-$\frac{a}{2}$)(2a-a2)=$\frac{1}{4}$(a3-4a2+4a),
S′(a)=$\frac{1}{4}$(3a2-8a+4)=$\frac{1}{4}$(3a-2)(a-2),
令S'(a)=0,∵a∈(0,1),∴a=$\frac{2}{3}$.
当0<a<$\frac{2}{3}$时,S'(a)>0;
当$\frac{2}{3}$<a<1时,S'(a)<0.
∴a=$\frac{2}{3}$时,S(a)有最大值.

点评 熟练掌握利用导数研究函数的单调性、极值与最值,导数的几何意义等是解题的关键.

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