若动点P(x,Y)在曲线x²/4+y²/b²=1(b>0)上变化,则x²+2y的最大值为多少?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/08 13:04:04
若动点P(x,Y)在曲线x²/4+y²/b²=1(b>0)上变化,则x²+2y的最大值为多少?

若动点P(x,Y)在曲线x²/4+y²/b²=1(b>0)上变化,则x²+2y的最大值为多少?
若动点P(x,Y)在曲线x²/4+y²/b²=1(b>0)上变化,则x²+2y的最大值为多少?

若动点P(x,Y)在曲线x²/4+y²/b²=1(b>0)上变化,则x²+2y的最大值为多少?
动点P(x,Y)在曲线x²/4+y²/b²=1(b>0)上变化
即 b²x²+4y²=4b²
∴ b²(x²+2y)
= 4b²-4y²+2b²y
=-4y²+2b²y+4b²
看成关于y的函数,对称轴是y=b²/4,y∈[-b,b]
(1)b²/4≤b.即0< b≤4时,
当y=b²/4时,b²(x²+2y)有最大值-b^4/4+b^4/2+4b²=b^4/4+4b²
∴ x²+2y的最大值为b²/4+4
(2)b²/4>b,即 b>4时,
当y=b时,b²(x²+2y)有最大值-4b²+2b^4+4b²=2b^3
∴ x²+2y的最大值为2*b

参数方程求解,设x=2cost,y=b*sint,则
x^2+2y=4(cost)^2 + 2b*sint=4(1-(sint)^2)+2b*sint
=-4(sint)^2+2b*sint+4
方便起见,将sint记为z,即欲求函数f(z)==-4(z)^2+2b*z+4最值,此抛物线方程开口向下,自变量z取值范围为[-1,1],对称轴方程为z=b/...

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参数方程求解,设x=2cost,y=b*sint,则
x^2+2y=4(cost)^2 + 2b*sint=4(1-(sint)^2)+2b*sint
=-4(sint)^2+2b*sint+4
方便起见,将sint记为z,即欲求函数f(z)==-4(z)^2+2b*z+4最值,此抛物线方程开口向下,自变量z取值范围为[-1,1],对称轴方程为z=b/4
(1)0由于对称轴落在z取值区间[-1,1]中,z的最大值必然在抛物线顶点处取得,即当z=b/4时,f(z)取得最大值,计算可得f(z)max=(b^2/4)+4
(2)b>=4时,对称轴z=b/4>=1
即z取值区间[-1,1]落在对称轴左侧,函数单调递增,在z=1处取得最大值,计算可得f(z)max=2b
注:b为参量,所以需要分情况讨论,但不代表不能给出确切答案

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