问题 解答题

已知抛物线y=ax2+bx在第一象限内与直线x+y=4相切.

(Ⅰ)用b表示a,并求b的范围;

(Ⅱ)设此抛物线与x轴所围成的图形的面积为S,求S的最大值及此时a、b的值.

答案

(I)因为直线x+y=4与抛物线y=ax2+bx相切,设切点(x0,y0

则f′(x0)=2ax0+b=-1,∴x0=

-b-1
2a

又∵

x0+y0=4
y0=ax02+bx
0a=-
(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时,S取得极大值,也是最大值,即a=-1,b=3时,S取得最大值,且Smax=

9
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