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求曲线y=e^x的一条切线,使得该切线与曲线及直线x=0,x=2所围的平面图形的面积最小?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/10/05 22:53:59
求曲线y=e^x的一条切线,使得该切线与曲线及直线x=0,x=2所围的平面图形的面积最小?
设点A(a,e^a)位于曲线上
y=e^x的导数是y'=e^x,在A点的斜率为k=e^a
那直线的方程可以写出来
y-e^a=(e^a)(x-a),y=(e^a)(x-a+1)
该切线与曲线及直线x=0,x=2所围的平面图形的面积为
S=∫(0,2) (e^x)-(e^a)(x-a+1)dx
=[(e^x)-(e^a)(x²/2-ax+x)] (0,2)
=[(e^2)-(e^a)(2-2a+2)]-[1-(e^a)*0]
=(e^2)-(e^a)(4-2a)-1
现在求S=(e^2)-1+(2a-4)(e^a)的最小值
S'=2(e^a)+(2a-4)(e^a)=(2a-2)(e^a)
令S'=0,得2a-2=0,a=1
这是唯一的驻点,S在a=1时取最小值
S(min)=(e^2)-1+(2-4)*e=(e^2)-2e-1