已知实数x,y满足y=√(1-x^2),求
已知实数x,y满足y=√(1-x^2),求(1)y/x+2的最大值(2)y-x的取值范围(3)(x+1)^2+(y+1)^2的最大值...
已知实数x,y满足y=√(1-x^2),求 (1)y/x+2的最大值 (2)y-x的取值范围 (3)(x+1)^2+(y+1)^2的最大值
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解:本题是典型的数形结合法。
(1)y/(x+2)即为x^2+y^2=1的上半圆上一点与点(-2,0)的连线的斜率,显然当斜切时斜率最大,由于1/2=sin(30°),故y/(x+2)的最大值为tan(30°)=√3/3
(2)考虑y-x=k的直线簇,与上半圆有交点的所有k的取值范围即可。显然y-x=k与上半圆相切时对应的k值最大,交于点(1,0)时对应的k值最小。易得1≤k=y-x≤√2
(3))(x+1)^2+(y+1)^2表示上半圆上的点与点(-1,-1)相连所得线段的距离。
①可用三角代换法,取x=cosa,y=sina,0≤a≤π。则(x+1)^2+(y+1)^2=(cosa+1)^2+(sina+1)^2
=2+2(cosa+sina)=2+2√2sin(a+45°)≤2+2√2,当且仅当a=45°时取最大值2+2√2。
②也可以求圆(x+1)^2+(y+1)^2=R^2与圆x^2+y^2=1相切时的R。二个式子展开相减得到
2x+2y=R^2-2将y解出代入圆方程x^2+y^2=1中得到一个一元二次方程,令判别式△=0求出正根R即为所求。
(1)y/(x+2)即为x^2+y^2=1的上半圆上一点与点(-2,0)的连线的斜率,显然当斜切时斜率最大,由于1/2=sin(30°),故y/(x+2)的最大值为tan(30°)=√3/3
(2)考虑y-x=k的直线簇,与上半圆有交点的所有k的取值范围即可。显然y-x=k与上半圆相切时对应的k值最大,交于点(1,0)时对应的k值最小。易得1≤k=y-x≤√2
(3))(x+1)^2+(y+1)^2表示上半圆上的点与点(-1,-1)相连所得线段的距离。
①可用三角代换法,取x=cosa,y=sina,0≤a≤π。则(x+1)^2+(y+1)^2=(cosa+1)^2+(sina+1)^2
=2+2(cosa+sina)=2+2√2sin(a+45°)≤2+2√2,当且仅当a=45°时取最大值2+2√2。
②也可以求圆(x+1)^2+(y+1)^2=R^2与圆x^2+y^2=1相切时的R。二个式子展开相减得到
2x+2y=R^2-2将y解出代入圆方程x^2+y^2=1中得到一个一元二次方程,令判别式△=0求出正根R即为所求。
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