题文
如图,已知曲线C1:y=x2与曲线C2:y=-x2+2ax(a>1)交于点O,A,直线x=t(0<t≤1)与曲线C1,C2分别相交于点D,B,连结OD,DA,AB,OB.(1)写出曲边四边形ABOD(阴影部分)的面积S与t的函数关系式S=f(t);
(2)求函数S=f(t)在区间(0,1]上的最大值.

题型:未知 难度:其他题型
答案
解析(1)由 y=x2y=-x2+2ax解得x=0y=0或x=ay=a2.∴O(0,0),A(a,a2).又由已知得B(t,-t2+2at),D(t,t2),
∴S=∫t0(-x2+2ax)dx-12t×t2+12(-t2+2at-t2)×(a-t)
=(-13x3+ax2)| t0-12t3+(-t2+at)×(a-t)=-13t3+at2-12t3+t3-2at2+a2t=16t3-at2+a2t.
∴S=f(t)=16t3-at2+a2t(0<t≤1).
(2)f′(t)=12t2-2at+a2,令f′(t)=0,即12t2-2at+a2=0.解得t=(2-2)a或t=(2+2)a.
∵0<t≤1,a>1,∴t=(2+2)a应舍去.
若(2-2)a≥1,即a≥12-2=2+22时,
∵0<t≤1,∴f′(t)≥0.
∴f(t)在区间(0,1]上单调递增,S的最大值是f(1)=a2-a+16.
若(2-2)a<1,即1<a<2+22时,当0<t<(2-2)a时f′(t)>0.当(2-2)a<t≤1时,f′(t)<0.
∴f(t)在区间(0,(2-2)a]上单调递增,在区间((2-2)a,1]上单调递减.
∴f(t)的最大值是f((2-2)a)=16[(2-2)a]3-a[(2-2)a]2+a2(2-2)a=22-23a3.
解析
y=x2y=-x2+2ax考点
据考高分专家说,试题“如图,已知曲线C1:y=x2与曲线C2:.....”主要考查你对 [函数的单调性、最值 ]考点的理解。 函数的单调性、最值单调性的定义:
1、对于给定区间D上的函数f(x),若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是区间上的增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是区间D上的减函数。
2、如果函数y=f(x)在区间上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为函数f(x)的单调区间。如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,区间D称为函数f(x)的单调增或减区间
3、最值的定义:
最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最大值.
最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最小值
判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法:
(1)定义法:其步骤是:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2;
②作差f(x1)-f(x2)或作商
,并变形;
③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较
与1的大小;
④根据定义作出结论。
(2)复合法:利用基本函数的单调性的复合。
(3)图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。


