已知过两抛物线 ${C_1}$:$x + 1 = {\left( {y - 1} \right)^2}$,${C_2}$:${\left( {y - 1} \right)^2} = - 4x + a + 1$ 的交点的各自的切线互相垂直,求 $a$.
【难度】
【出处】
2003年复旦大学保送生招生测试
【标注】
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    利用导数研究函数的性质
    >
    利用导数研究函数的切线
【答案】
$0$
【解析】
考虑抛物线的对称轴上半部分($y>1$ 时)的交点情况,因为抛物线关于 $y=1$ 对称,所以下半部分情况相同.
对函数 $y = 1 + \sqrt {x + 1} $,$y = 1 + \sqrt { - 4x - a + 1} $,分别求导得$${y_1}^\prime = \dfrac{1}{{2\sqrt {x + 1} }},{y_2}^\prime = \dfrac{{ - 4}}{{2\sqrt { - 4x - a + 1} }},$$可算出两抛物线交点的横坐标为 $x = - \dfrac{a}{5}$,由交点处的切线互相垂直,可得$$\sqrt { - \dfrac{a}{5} + 1} \cdot \sqrt { - 4 \cdot \left(- \dfrac{a}{5}\right) - a + 1} = 1,$$解出 $a = 0$($a = 10$ 舍弃).
答案 解析 备注
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