Question

已知拋物線y=ax²+bx在第一象限內(nèi)與直線x+y=4相切．
（Ⅰ）用b表示a，并求b的范圍；
（Ⅱ）設(shè)此拋物線與x軸所圍成的圖形的面積為S，求S的最大值及此時(shí)a、b的值．

Answer 1

分析：（I）設(shè)切點(diǎn)（x₀，y₀），根據(jù)函數(shù)在x₀處的導(dǎo)數(shù)等于-1，以及切點(diǎn)在切線上又在曲線上建立方程組，可求出a與b的等式關(guān)系，最后求出b的范圍即可；
（II）利用定積分表示出此拋物線與x軸所圍成的圖形的面積為S，然后利用定積分的運(yùn)算法則求出面積S，最后利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值即可，同時(shí)求出此時(shí)的a和b．

解答：解：（I）因?yàn)橹本�x+y=4與拋物線y=ax²+bx相切，設(shè)切點(diǎn)（x₀，y₀）
則f′（x₀）=2ax₀+b=-1，∴x0=

-b-1

2a

又∵

x0+y0=4 y0=ax02+bx

0得a=-

(b+1)2

16

，∵0＜x₀，0＜y₀，得0＜

-b-1

2a

＜4，解得b＞1
（II）S=

∫

- b a 0

(ax2+bx)dx=

1

6a2

b3=

128b3

6(b+1)4

，S′=

128b2(3-b)

3(b+1)5

；
所以在b=3時(shí)，S取得極大值，也是最大值，即a=-1，b=3時(shí)，S取得最大值，且Smax=

9

2

．

點(diǎn)評：本題主要考查了利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程，以及用定積分求面積時(shí)，要注意明確被積函數(shù)和積分區(qū)間，屬于基本知識、基本運(yùn)算，屬于中檔題．