【数学】铅垂线法的加速

【铅垂线法的加速】\huge\textsf{【铅垂线法的加速】}


想必大家都做过这样的题目:

方法是铅锤线法:

先求蓝色直线解析式,然后与抛物线解析式相减,求出高度差最大值,最后计算出面积最大值。

但是如果善用数学归纳法,就能发现:

三角形第三个顶点的横坐标 与 抛物线与直线两交点的中点的横坐标相等时,面积最大。

设抛物线:y1=a(xm)(xn)=ax2a(m+n)x+amny_1=a(x-m)(x-n)=ax^{2}-a(m+n)x+amn

不妨设 n>m,  n>m,\; 则抛物线与x轴两交点坐标为(m,0),  (n,0),  (m,0),\;(n,0),\; 与y轴交点坐标为 (amn,0).(amn,0).

易得蓝色直线解析式:y2=amx+amny_2=-amx+amn

y2y1=ax2a(m+n)x+amn(amx+amn)\therefore |y_2 - y_1| = |ax^{2}-a(m+n)x+amn-(-amx+amn)|

=ax2amxanx+amn+amxamn= | ax^{2}-amx-anx+amn+amx-amn |

$= | ax^{2}-anx| $

=ax(xn)= | ax(x-n)|

\thereforex=0+n2=n2,  x=\frac{0+n}{2}=\frac{n}{2},\;xx 等于 抛物线与直线两交点中点的横坐标 时,面积最大。


考场不能直接用结论,但是可以用来验算。所以该铅锤还得铅锤。

图中为 直线与抛物线一交点是抛物线与y轴交点 的情况,最为常见,

如果交点不在y轴上结论也成立,只不过我没时间+太懒QWQ


附录:

1.画图软件:Desmos
函数区

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