高中数学关于圆的解题技巧(高中与圆有关的最值问题视频)
y等于根号下1加x2的定义域是多少 粉丝提问的高中数学更大值问题,与圆相关,老黄用两种 解决
前两天粉丝提问了一道高中数学与圆相关的更大值问题,老黄到今天才有时间来解一解。当时只给他提供了解题的方向和粗略的思路,现在正好验证一下,老黄一开始的思路是否行得通。大家有兴趣也可以自己先解一解。
已知P(m,n)为圆C(x-1)^2+(y-1)^2=1上任意一点,则(n-1)/(m+1)的更大值为?
老黄一共设想了两种解法。先用代数法求解。
解法一0lt=nlt=2, 0lt=mlt=2,m≠-1【(x-1)^2+(y-1)^2=1是标准圆x^2+y^2=1向右、向上分别平移一个单位长度,可以得到圆上的点的坐标的取值范围,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)的更大值明显大于0,所以当它的平方取得更大值时,也就取得它的更大值。这所以需要这么做,是因为这样比较容易消掉n】
当f#39(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. 【比较驻点m=1/2的函数值,以及两个端点的函数值,其中更大的,就是f(m)的更大值】
所以(n-1)/(m+1)=根号3/3更大。
再用三角函数换元法试试。
解法二可记m=1+cosθ, n=1+sinθ. 【这是圆上的点最常用的换元法,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,否则可能会发生“灵异事件”】
ycosθ+2y=sinθ,
2y=sinθ-ycosθ=根号(1+y^2) sin(θ-a), tana=y.【这个地方可能有点难理解。这里sina=y/根号(1+y^2), cosa=1/根号(1+y^2),提取根号(1+y^2)后,形成两种差的正弦公式】
2y/根号(1+y^2)=sin(θ-a)lt=1.
解得-根号3/3lt=ylt=根号3/3. 所以(n-1)/(m+1)=根号3/3更大。
您觉得哪种解法更好呢!
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