试求椭圆x^2/a^2+y^2/b^2=1内接矩形面积最大时的矩形各边的长。用导数不用参数方程的办法,求过程,谢了
答案:1 悬赏:0 手机版
解决时间 2021-11-26 21:43
- 提问者网友:杀手的诗
- 2021-11-26 00:10
试求椭圆x^2/a^2+y^2/b^2=1内接矩形面积最大时的矩形各边的长。用导数不用参数方程的办法,求过程,谢了
最佳答案
- 五星知识达人网友:神鬼未生
- 2021-11-26 01:14
∵椭圆关于原点对称
∴内接矩形的对角顶点关于原点对称
设矩形的任一顶点为A(x,y),则其余顶点即可确定
分别为B(-x,y), C(-x,-y), D(x,-y)
并有 AB=2|x|,BC=2|y|
∴矩形面积S=AB*BC=4|xy|
即有 S²=16x²y²
求矩形面积的最大值即为求x²y²的最大值
∵点A(x,y)在椭圆x²/a²+y²/b²=1上
∴有 y²=b²(1-x²/a²)
∴S²=16x²*b²(1-x²/a²)=16b²x²-16b²/a²*x^4
对x求导可得
(S²)'=32b²x-64b²/a²*x³
S²的最大值存在,则有(S²)'=0存在
∴由32b²x-64b²/a²*x³=0可解得
x=±a/√2(另一解x=0舍弃)
y=±b/√2
∴AB=2|x|=√2a,BC=2|y|=√2b
此时,Smax=4|xy|=2ab
∴内接矩形面积最大时,矩形长为√2a,宽为√2b
∴内接矩形的对角顶点关于原点对称
设矩形的任一顶点为A(x,y),则其余顶点即可确定
分别为B(-x,y), C(-x,-y), D(x,-y)
并有 AB=2|x|,BC=2|y|
∴矩形面积S=AB*BC=4|xy|
即有 S²=16x²y²
求矩形面积的最大值即为求x²y²的最大值
∵点A(x,y)在椭圆x²/a²+y²/b²=1上
∴有 y²=b²(1-x²/a²)
∴S²=16x²*b²(1-x²/a²)=16b²x²-16b²/a²*x^4
对x求导可得
(S²)'=32b²x-64b²/a²*x³
S²的最大值存在,则有(S²)'=0存在
∴由32b²x-64b²/a²*x³=0可解得
x=±a/√2(另一解x=0舍弃)
y=±b/√2
∴AB=2|x|=√2a,BC=2|y|=√2b
此时,Smax=4|xy|=2ab
∴内接矩形面积最大时,矩形长为√2a,宽为√2b
我要举报
如以上回答内容为低俗、色情、不良、暴力、侵权、涉及违法等信息,可以点下面链接进行举报!
点此我要举报以上问答信息
大家都在看
推荐资讯