设曲线C1:(a为正常数)与C2:y2=2(x+m) 在x轴上方仅有一个公共点P.
⑴ 求实数m的取值范围(用a表示);
⑵ O为原点,若C1与x轴的负半轴交于点A,当0<a<时,试求ΔOAP的面积的最大值(用a表示).
知识点:5.曲线与方程
⑴ 由消去y得,x2+2a2x+2a2m-a2=0. ①
设f(x)= x2+2a2x+2a2m-a2,问题⑴转化为方程①在x∈(-a,a)上有唯一解或等根.
只须讨论以下三种情况:
1° Δ=0得 m=.此时 xp= -a2,当且仅当-a<-a2<a,即0<a<1时适合;
2° f(a)·f(-a)<0当且仅当–a<m<a;
3° f(-a)=0得m=a.此时 xp=a-2a2,当且仅当-a< a-2a2<a,即0<a<1时适合.f(a)=0得m=-a,此时 xp=-a-2a2,由于-a-2a2<-a,从而m≠-a.
综上可知,当0<a<1时,m=或-a<m≤a;
当a≥1时,-a<m<a.……………………………………………………10分
⑵ ΔOAP的面积S=ayp.
∵0<a<,故-a<m≤a时,,由唯一性得xp=.显然当m=a时,xp取值最小.由于xp>0,从而取值最大,此时yp=2,∴S=a.
当m=时,xp=-a2,yp=,此时S=a.
下面比较a与a的大小:
令a=a,得a=.
故当0<a≤时 , .此时Smax=.
当<a<时,.此时Smax= a.……………20分