題目列表(包括答案和解析)
已知函數
的圖象過坐標原點O,且在點
處的切線的斜率是
.
(Ⅰ)求實數
的值;
(Ⅱ)求
在區間
上的最大值;
(Ⅲ)對任意給定的正實數
,曲線
上是否存在兩點P、Q,使得
是以O為直角頂點的直角三角形,且此三角形斜邊中點在
軸上?說明理由.
【解析】第一問當
時,
,則
。
依題意得:
,即
解得
第二問當
時,
,令
得
,結合導數和函數之間的關系得到單調性的判定,得到極值和最值
第三問假設曲線
上存在兩點P、Q滿足題設要求,則點P、Q只能在
軸兩側。
不妨設
,則
,顯然![]()
∵
是以O為直角頂點的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在滿足題設要求的兩點P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設要求的兩點P、Q.
(Ⅰ)當
時,
,則
。
依題意得:
,即
解得![]()
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,![]()
①當
時,
,令
得![]()
當
變化時,
的變化情況如下表:
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
— |
0 |
+ |
0 |
— |
|
|
|
極小值 |
單調遞增 |
極大值 |
|
又
,
,
。∴
在
上的最大值為2.
②當
時,
.當
時,
,
最大值為0;
當
時,
在
上單調遞增。∴
在
最大值為
。
綜上,當
時,即
時,
在區間
上的最大值為2;
當
時,即
時,
在區間
上的最大值為
。
(Ⅲ)假設曲線
上存在兩點P、Q滿足題設要求,則點P、Q只能在
軸兩側。
不妨設
,則
,顯然![]()
∵
是以O為直角頂點的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在滿足題設要求的兩點P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設要求的兩點P、Q.
若
,則
代入(*)式得:![]()
即
,而此方程無解,因此
。此時
,
代入(*)式得:
即
(**)
令
,則![]()
∴
在
上單調遞增, ∵
∴
,∴
的取值范圍是
。
∴對于
,方程(**)總有解,即方程(*)總有解。
因此,對任意給定的正實數
,曲線
上存在兩點P、Q,使得
是以O為直角頂點的直角三角形,且此三角形斜邊中點在
軸上
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| π |
| 12 |
| 1 |
| 2 |
| π |
| 4 |
| 3 |
| 2 |
已知函數f(x)=ex-ax,其中a>0.
(1)若對一切x∈R,f(x)
1恒成立,求a的取值集合;
(2)在函數f(x)的圖像上去定點A(x1, f(x1)),B(x2, f(x2))(x1<x2),記直線AB的斜率為k,證明:存在x0∈(x1,x2),使
恒成立.
【解析】解:
令
.
當
時
單調遞減;當
時
單調遞增,故當
時,
取最小值![]()
于是對一切
恒成立,當且僅當
. ①
令
則![]()
當
時,
單調遞增;當
時,
單調遞減.
故當
時,
取最大值
.因此,當且僅當
時,①式成立.
綜上所述,
的取值集合為
.
(Ⅱ)由題意知,
令
則
![]()
![]()
令
,則
.當
時,
單調遞減;當
時,
單調遞增.故當
,
即![]()
從而
,
又![]()
![]()
所以![]()
因為函數
在區間
上的圖像是連續不斷的一條曲線,所以存在
使
即
成立.
【點評】本題考查利用導函數研究函數單調性、最值、不等式恒成立問題等,考查運算能力,考查分類討論思想、函數與方程思想等數學方法.第一問利用導函數法求出
取最小值
對一切x∈R,f(x)
1恒成立轉化為
從而得出求a的取值集合;第二問在假設存在的情況下進行推理,然后把問題歸結為一個方程是否存在解的問題,通過構造函數,研究這個函數的性質進行分析判斷.
一、選擇題:本題考查基礎知識和基本運算,每小題5分,滿分50分.
1―10 ACADB DCBDC
二、填空題:本題考查基礎知識和基本運算,每小題4分,滿分20分.
11.
; 12.6; 13.-3
; 14.
; 15.9.
三、解答題:本大題共6小題,滿分80分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
16.(本小題滿分13分)
【解】(Ⅰ)
.…………………………6分
(Ⅱ)
…………………………9分
函數
的單調遞增區間為
. …………………13分
17.(本小題滿分13分)
【解】(Ⅰ)
. ……6分
(Ⅱ)
. …………13分
18.(本小題滿分13分)
【解】如圖,以AB,AD,AP所在直線為x,y,z軸,
建立空間直角坐標系O-xyz,則
B(3,0,0),C(0,2,0),P(0,0,4),
E(
,1,0),D(0,1,0). …………………………2分
(Ⅰ)略…………………………7分
(Ⅱ)當點M的坐標為(0,0,
)時,
角θ為60°.…13分
19.(本小題滿分13分)
【解】(Ⅰ)橢圓C的方程為:
.………4分
(Ⅱ)直線QN恒經過定點S(4,0).……………13分
20.(本小題滿分14分)
【解】解:(Ⅰ) ……4分
(Ⅱ) m值為
……10分
(Ⅲ)
的最大值為
.
21. (1) (本小題滿分7分)
【解】(Ⅰ)
.............2分
…………………4分
(Ⅱ)
……………………7分
(2)(本小題滿分7分)
【解】(Ⅰ)
. …………………3分
(Ⅱ)曲線
的極坐標方程為
…………7分
(3)(本小題滿分7分)
【解】(Ⅰ)略 --------------------4分
(Ⅱ)
時原不等式仍然成立.…………………………7分
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