(2012•西城区一模)如图,抛物线y=-x2+9与x轴交于两点A,B,点C,D在抛物线上(点C在第一象限),CD∥AB

(2012•西城区一模)如图,抛物线y=-x2+9与x轴交于两点A,B,点C,D在抛物线上(点C在第一象限),CD∥AB.记|CD|=2x,梯形ABCD面积为S.
(Ⅰ)求面积S以x为自变量的函数式;
(Ⅱ)若
|CD|
|AB|
≤k
,其中k为常数,且0<k<1,求S的最大值.
笑9527 1年前 已收到1个回答 举报

yuoo1689 花朵

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解题思路:(Ⅰ)依题意,确定点C的纵坐标、点B的横坐标,从而利用梯形的面积公式,即可求得S关于x的函数式;
(Ⅱ)先确定函数关系式,再求导数,利用分类讨论的数学思想,确定函数的单调性,从而可求S的最大值.

(Ⅰ)依题意,点C的横坐标为x,点C的纵坐标为yC=−x2+9.…(1分)
点B的横坐标xB满足方程−
x2B+9=0,解得xB=3,舍去xB=-3. …(2分)
所以S=
1
2(|CD|+|AB|)•yC=
1
2(2x+2×3)(−x2+9)=(x+3)(−x2+9).…(4分)
由点C在第一象限,得0<x<3.
所以S关于x的函数式为 S=(x+3)(-x2+9),0<x<3.…(5分)
(Ⅱ)由

0<x<3

x
3≤k及0<k<1,得0<x≤3k.…(6分)
记f(x)=(x+3)(-x2+9),0<x≤3k,
则f'(x)=-3x2-6x+9=-3(x-1)(x+3).…(8分)
令f'(x)=0,得x=1.…(9分)
①若1<3k,即[1/3<k<1时,f'(x)与f(x)的变化情况如下:

x (0,1) 1 (1,3k)
f'(x) + 0 -
f(x) ↗ 极大值 ↘所以,当x=1时,f(x)取得最大值,且最大值为f(1)=32.…(11分)
②若1≥3k,即0<k≤
1
3]时,f'(x)>0恒成立,
所以,f(x)的最大值为f(3k)=27(1+k)(1-k2).…(13分)
综上,[1/3≤k<1时,S的最大值为32;0<k<
1
3]时,S的最大值为27(1+k)(1-k2).

点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用.

考点点评: 本题考查函数模型的构建,考查利用导数知识解决最大值问题,考查分类讨论的数学思想,正确分类是关键.

1年前

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