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试题要求:

已知曲线 L 的方程为

(I) 讨论 L 的凹凸性;

(II) 过点 (-1,0) 引 L 的切线,求切点 (x0,y0),并写出切线的方程;

(II) 求此切线与 L(对应于  的部分)及 x 轴所围成的平面图形的面积。(本题满分12分)

试题解析:
答案:

确定凹凸性,也就是确定二阶导数的正负,要求切线方程,先求斜率。

(I) 因为 

所以 

当  时,,故 L 是凸的。

(II) 当  时,

,则  时,L 在对应点处切线方程为 x=1,不合题意。故设切点 (x0,y0) 对应的参数为 ,则 L 在(x0,y0) 的切线方程为:

令 ,得 ,解得  或 (舍去),

由  知,切点为 (2,3),切线方程为  。

(III) 令 ,得 ,对应曲线 L 与 x 轴的两个交点 (1,0) 和 ,由以上讨论知曲线 L 和所求的切线如图所示,故所求平面图形面积为:

解析:

本题主要考查了函数图形的凹凸性、平面曲线的切线和法线、定积分的应用等相关知识点。

考点:函数图形的凹凸性、拐点及渐近线,定积分的应用,平面曲线的切线和法线