题目内容
已知A、B是抛物线y=1-x2上在y轴两侧的点,求过点A、B的切线与x轴围成面积的最小值.
考点:利用导数研究曲线上某点切线方程
专题:导数的综合应用
分析:本题先利用函数的对称性,猜测两切点的对称,再利用导数求出曲线的切线方程,根据切线方程求三角形的面积,再研究其最小值.
解答:
解:由于抛物线y=1-x2关于y轴对称,
不妨设点A(x0,y0)在抛物线上y轴的右侧,研究过A点的切线与x轴、y轴围成的三角形面积的最小值.
本题过点A的切线即以点A为切点.
∵y=1-x2,∴y'=-2x.
∴y0=1-x02,k=-2x0.
∴切线方程为:y-1+x02=-2x0(x-x0).
当x=0时,y=x02+1,
当y=0时,x=
,
则该直线与x轴、y轴围成的三角形面积为:
×(x02+1)×
,(x0>0)
记f(t)=
,(t>0).
f ′(t)=
=
,
当0<t<
时,f'(t)<0,f(x)单调递减;
当t>
时,f'(t)<0,f(x)单调递增.
当t=
时,f'(t)=0,f(x)取极小值,f(
)=
.
∴过抛物线y=1-x2上在y轴两侧的点A、B的切线与x轴围成面积的最小值为
.
不妨设点A(x0,y0)在抛物线上y轴的右侧,研究过A点的切线与x轴、y轴围成的三角形面积的最小值.
本题过点A的切线即以点A为切点.
∵y=1-x2,∴y'=-2x.
∴y0=1-x02,k=-2x0.
∴切线方程为:y-1+x02=-2x0(x-x0).
当x=0时,y=x02+1,
当y=0时,x=
| x02+1 |
| 2x0 |
则该直线与x轴、y轴围成的三角形面积为:
| 1 |
| 2 |
| x02+1 |
| 2x0 |
记f(t)=
| (t2+1)2 |
| 4t |
f ′(t)=
| 3t4+2t2-1 |
| 4t2 |
3(t2+1)(t+
| ||||||||
| 4t2 |
当0<t<
| ||
| 3 |
当t>
| ||
| 3 |
当t=
| ||
| 3 |
| ||
| 3 |
4
| ||
| 9 |
∴过抛物线y=1-x2上在y轴两侧的点A、B的切线与x轴围成面积的最小值为
8
| ||
| 9 |
点评:本题考查的是导数知识,用导数求切线方程,利用切线方程得到函数,再利用导数研究函数的最值.本题有一定的思维量和运算量,属于中档题.
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