几何最值与曲线综合分析

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必考

880 第2章基础解答 26

原题

设函数 由参数方程

确定。求 的单调区间、凹凸区间、极值和拐点。

解析

,故参数 与 同向,且 。一阶导数为,因此:

  • ,即 时递增;
  • ,即 时递减。

在 处取得最大值 。定义域端点 对应 ,为单侧最小值;当 时 ,该极限值不再取到。

对一阶导数关于 求导并除以 ,其符号化简为

故:

  • 时 ,曲线向下弯、位于弦上方;
  • 时 ,曲线向上弯、位于弦下方。

拐点参数为 ,坐标为

1000 强化篇第5章 25

原题

过椭圆

任意点作切线。切线夹在两坐标轴之间的线段为 。求 的最小长度及取到最小时的切点坐标。

解析

设切点为 ,切线为,两轴截距分别为 与 ,故,令 ,:,由 Cauchy 不等式,

等号要求,所以

切点为

拓展

1000 强化篇第5章 27

原题

设 满足

  1. 求 及其定义域;
  2. 求函数的极值。

解析

注意,原方程化为,积分得,由 得 ,所以初值问题的解为

最大定义区间为 。,函数在 递减,在 递增,故在 取得极小值

1000 强化篇第5章 28

原题

设 满足

求:

  1. ;
  2. 曲线的拐点及渐近线。

解析

微分方程为,乘积分因子 :,由初值得

二阶导数为,它在 两侧变号,故拐点为

时 , 时 ,所以渐近线为

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