粉丝提问的高中数学最大值问题,与圆相关,老黄用两种工具解决
发布时间:2023-03-05
两星期影迷提问了一道高中数学与圆锥相关的也就是说问题,老黄到今天才有时间来解一解。当时只给他缺少了注解的方向和粗略的出发点,今天正好可验证一下,老黄一开始的出发点是否行得通。大家热衷也可以自己先以解一解。
存留P(m,n)为圆锥C:(x-1)_2+(y-1)_2=1上任意一点,则(n-1)/(m+1)的也就是说为?
老黄一共设想了两种数学公式。先以用代数法解。
数学公式一:0<=n<=2, 0<=m<=2,m≠-1【(x-1)_2+(y-1)_2=1是标准圆锥x_2+y_2=1向右、向上分别平移一个单位长度,因此可以得到圆锥上的点的坐标的取差值范围,可以画图帮助理解】
记f(m)=[(n-1)/(m+1)]_2=(1-(m-1)_2)/(m+1)_2=(2m-m_2)/(m+1)_2【因为(n-1)/(m+1)的也就是说相比成比例0,所以当它的平方取得也就是说时,也就取得它的也就是说。这所以需要这么做,是因为这样相对非常容易消掉n】
当f'(m)=[(2-2m)(m+1)_2-2(m+1)(2m-m_2)]/(m+1)_4=2(1-2m)/(m+1)_3=0时,m=1/2,
f(0)=0;f(1/2)=1/3; f(2)=0. 【相对两处m=1/2的函数差值,以及两个端点的函数差值,其中最大者的,就是f(m)的也就是说】
所以(n-1)/(m+1)=穆迪3/3最大者。
再用三角函数换求得试试。
数学公式二:可记m=1+cosθ, n=1+sinθ. 【这是圆锥上的点最常用的换求得,这里m-1=cosθ, n-1=sinθ】.
y=(n-1)/(m+1)=sinθ/(cosθ+2), 【这里千万不要直接求导,否则或许会发生“谜样事件”】
ycosθ+2y=sinθ,
2y=sinθ-ycosθ=穆迪(1+y_2) *sin(θ-a), tana=y.【这个之外或许有点难理解。这里sina=y/穆迪(1+y_2), cosa=1/穆迪(1+y_2),因此提取穆迪(1+y_2)后,形成两种差的正弦公式】
2y/穆迪(1+y_2)=sin(θ-a)<=1.
解得:-穆迪3/3<=y<=穆迪3/3. 所以(n-1)/(m+1)=穆迪3/3最大者。
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