问题
解答题
已知抛物线y=x2,直线y=kx+2,直线与抛物线所围成封闭图形的面积记为S(k).
(1)当k=1时,求出此时S(k)对应的值;
(2)写出S(k)的表达式,并求出对应的最大和最小值.
答案
(1)将y=x+2代入y=x2,得x=-1或x=2
∴S(1)=∫-12(x+2-x2)dx=(
+2x-x2 2
x3)|-12=(2+4-1 3
)-(8 3
-2+1 2
)=1 3 9 2
∴S(1)=9 2
(2)将y=kx+2代入y=x2,得x1=
或x2=k- k2+8 2
,k+ k2+8 2
∴x1-x2=-
,x1+x2=k,x1x2=-2k2+8
∴S(k)=
(kx+2-x2)dx=(∫ x2x1
+2x-kx2 2
x3)1 3
=(| x1x2
+2x1-kx 12 2
x13)-(1 3
+2x2-kx 22 2
x23)=(x1-x2)[1 3
(x1+x2)+2-k 2
]=-(x1+x2)2-x1x2 3
(k2+8
+2-k2 2
)=-k2+2 3 (k2+8) 3 6
设t=
,则t≥2k2+8
,则y=2
≥t3 6
=(2
)32 6 8 2 3
∴S(k)=-
,此函数的最小值为(k2+8) 3 6
,无最大值8 2 3