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求曲线y=根号x的一条切线L,使该曲线与切线L及直线x=0,x=2所围成的平面图形面积最小.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/26 18:09:27
求曲线y=根号x的一条切线L,使该曲线与切线L及直线x=0,x=2所围成的平面图形面积最小.
对y=√x求导数,得:y′=1/(2√x).
令切点的坐标为P(a,√a),则切线的斜率=1/(2√a),
∴切线的方程是y-√a=[1/(2√a)](x-a),∴y=x/(2√a)+√a/2.
显然,y=√x是抛物线y^2=x在第一象限的部分,∴y=√x在切线L的下方.
令y=√x、直线L、x=0、x=2所围成的区域面积为S.则:
S=∫(上限2、下限0)[x/(2√a)+√a/2-√x]dx
=[1/(2√a)]∫xdx+(√a/2)∫dx-∫√xdx
=[1/(2√a)]x^2|(上限2、下限0)+(√a/2)x|(上限2、下限0)
 -(2/3)x^(3/2)|(上限2、下限0)
=2/√a+√a-(2/3)×2√2.
∴当2/√a=√a时,S最小,此时,√a=2.
∴满足条件的切线L的方程是y=x/4+1.