曲线方程为 y=16−ax−x2y=16-ax-x^{2},其中 aa 是正常数。

  1. (a)

    已知 yy 可以表示为 25−(b+x)225-(b+x)^{2} 的形式,其中 bb 是正常数,求 aa 和 bb 的值。

  2. (b)

    指出 yy 的最大值及对应的 xx 值。

  3. (c)

    求当 yy 为正时 xx 的取值范围。

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完整解法

11(a)

1. Expand the given completed square form

25−(b+x)2=25−(b2+2bx+x2)25 - (b+x)^2 = 25 - (b^2 + 2bx + x^2)
=(25−b2)−2bx−x2= (25 - b^2) - 2bx - x^2

2. Compare the constant term to find $b$

Comparing the constant term with 16−ax−x216 - ax - x^2:
25−b2=1625 - b^2 = 16
b2=9b^2 = 9
Since bb is a positive constant, b=3b = 3.

3. Compare the coefficient of $x$ to find $a$

Comparing the coefficient of xx:
−2b=−a-2b = -a
a=2(3)=6a = 2(3) = 6

答案

a=6a = 6, b=3b = 3

11(b)

1. Find the value of $b$ from part (a) to complete the expression for $y$

Expanding 25−(b+x)225 - (b+x)^2 gives 25−b2−2bx−x225 - b^2 - 2bx - x^2.
Comparing the constant term with y=16−ax−x2y = 16 - ax - x^2:
25−b2=1625 - b^2 = 16
b2=9b^2 = 9
Since bb is positive, b=3b = 3.
Thus, y=25−(x+3)2y = 25 - (x+3)^2.

2. State the maximum value of $y$ and the corresponding value of $x$

From y=25−(x+3)2y = 25 - (x+3)^2, the maximum value occurs when the squared term is zero, i.e., (x+3)2=0(x+3)^2 = 0.
Maximum value of y=25y = 25.
This occurs when x+3=0  ⟹  x=−3x + 3 = 0 \implies x = -3.

答案

Maximum value of y=25y = 25, corresponding value of x=−3x = -3

11(c)

1. Set up the inequality for $y > 0$ using the expression from part (a)

From part (a), y=25−(x+3)2y = 25 - (x+3)^2.
For yy to be positive, 25−(x+3)2>025 - (x+3)^2 > 0.

2. Solve the quadratic inequality

(x+3)2<25(x+3)^2 < 25
−5<x+3<5-5 < x+3 < 5

3. Find the final range of values for $x$

−5−3<x<5−3-5 - 3 < x < 5 - 3
−8<x<2-8 < x < 2

答案

−8<x<2-8 < x < 2

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