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简答题

已知曲线 y = f(x) = x^2/4 与直线 y = 1,求: (Ⅰ)曲线在某一横坐标为 a 的切点处的切线方程,并计算由该切线、曲线 y = f(x) 和直线 y = 1 所围成的平面图形 D 的面积; (Ⅱ)当切点沿曲线趋于无穷远时,图形 D 面积的变化趋势。

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答案:

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解析:

(Ⅰ) 切线方程可以通过求导数得到,具体过程为:设切点为 $(a,\frac{a^{2}}{4})$,求曲线 $y = \frac{x^{2}}{4}$ 的导数 $y^{\prime} = \frac{x}{2}$,在切点处即为切线斜率,因此切线方程为 $y - \frac{a^{2}}{4} = \frac{a}{2}(x - a)$,化简得 $y = \frac{x^{2}}{4}$。图形D的面积可以通过积分求得,具体过程为:先求曲线 $y = 1$ 与切线 $y = \frac{x^{2}}{4}$ 之间的面积,再求与坐标轴围成的面积,得到 $S = \frac{\pi}{2} + \frac{a^{2}}{4}$。

(Ⅱ) 当切点沿曲线趋于无穷远时,切线的斜率趋于零,因此图形D的面积逐渐趋于 $\frac{\pi}{2}$。

创作类型:
原创

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