设抛物线y=ax2+bx+c过原点,当0≤x≤1时,y≥0,又已知该抛物线与x轴及直线x=1所围图形的面积为1/3,试确定a,b,c的值,使所围图形绕x轴旋转一周而成的旋转体的体积V最小。

admin2017-01-16  29

问题 设抛物线y=ax2+bx+c过原点,当0≤x≤1时,y≥0,又已知该抛物线与x轴及直线x=1所围图形的面积为1/3,试确定a,b,c的值,使所围图形绕x轴旋转一周而成的旋转体的体积V最小。

选项

答案由题设知曲线过点(0,0),得c=0,即y=ax2+bx。 [*] 如图所示,从x→x+dx的面积dS=ydx,所以 S=∫01ydx=∫01(ax2+bx)dx=([*]bx2)|01 =[*] 由已知得[*] 当y=ax2+bx绕戈轴旋转一周时,则从x→x+dx的体积dV=πy2dx,所以旋转体积 V=∫01πy2dx=π∫01(ax2+bx)2dx=π[[*]),由b=[*]],这是个含有a的函数,两边对a求导得 [*] 令其等于0,得唯一驻点a=-[*]>0,此点为极小值点,亦即体积最小,这时b=3/2,故所求函数 y=ax2+bx+c=-[*]x。

解析
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