題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù)的圖象過坐標原點O,且在點處的切線的斜率是.
(Ⅰ)求實數(shù)的值;
(Ⅱ)求在區(qū)間上的最大值;
(Ⅲ)對任意給定的正實數(shù),曲線上是否存在兩點P、Q,使得是以O(shè)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(jié)合導數(shù)和函數(shù)之間的關(guān)系得到單調(diào)性的判定,得到極值和最值
第三問假設(shè)曲線上存在兩點P、Q滿足題設(shè)要求,則點P、Q只能在軸兩側(cè)。
不妨設(shè),則,顯然
∵是以O(shè)為直角頂點的直角三角形,∴
即 (*)若方程(*)有解,存在滿足題設(shè)要求的兩點P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設(shè)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 |
— |
|
單調(diào)遞減 |
極小值 |
單調(diào)遞增 |
極大值 |
單調(diào)遞減 |
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(diào)遞增!在最大值為。
綜上,當時,即時,在區(qū)間上的最大值為2;
當時,即時,在區(qū)間上的最大值為。
(Ⅲ)假設(shè)曲線上存在兩點P、Q滿足題設(shè)要求,則點P、Q只能在軸兩側(cè)。
不妨設(shè),則,顯然
∵是以O(shè)為直角頂點的直角三角形,∴
即 (*)若方程(*)有解,存在滿足題設(shè)要求的兩點P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設(shè)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(diào)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(shù),曲線上存在兩點P、Q,使得是以O(shè)為直角頂點的直角三角形,且此三角形斜邊中點在軸上
(x2+ax+a) |
ex |
1 |
ex |
1 |
3 |
1 |
2 |
f′(x+1) |
x |
1 |
xn |
1 | 2 |
x |
4 |
π |
2 |
x |
4 |
x |
2 |
1 |
an•an+1 |
三、選擇題
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
D
A
B
B
D
B
D
A
B
C
B
四、填空題
13.2 14. 31 15. 16. 2.
三、解答題
17.17.解:(Ⅰ).
的最小正周期.
(Ⅱ)由解得
∴ 的單調(diào)遞增區(qū)間為。
18.(Ⅰ)解:設(shè)“從甲盒內(nèi)取出的2個球均為紅球”為事件,“從乙盒內(nèi)取出的2個球均為紅球”為事件.由于事件相互獨立,且
,,
故取出的4個球均為紅球的概率是
.
(Ⅱ)解:設(shè)“從甲盒內(nèi)取出的2個球中,1個是紅球,1個是黑球;從乙盒內(nèi)取出的2個紅球為黑球”為事件,“從甲盒內(nèi)取出的2個球均為黑球;從乙盒內(nèi)取出的2個球中,1個是紅球,1個是黑球”為事件.由于事件互斥,且
,.
故取出的4個紅球中恰有4個紅球的概率為
.
19.(Ⅰ)取DC的中點E.
∵ABCD是邊長為的菱形,,∴BE⊥CD.
∵平面, BE平面,∴ BE.
∴BE⊥平面PDC.∠BPE為求直線PB與平面PDC所成的角.
∵BE=,PE=,∴==.
(Ⅱ)連接AC、BD交于點O,因為ABCD是菱形,所以AO⊥BD.
∵平面, AO平面,
∴ PD. ∴AO⊥平面PDB.
作OF⊥PB于F,連接AF,則AF⊥PB.
故∠AFO就是二面角A-PB-D的平面角.
∵AO=,OF=,∴=.
20.解:(1)令得所求增區(qū)間為,。
(2)要使當時恒成立,只要當時 。
由(1)知
當時,是增函數(shù),;
當時,是減函數(shù),;
當時,是增函數(shù),
由,因此故。
21. 證明:由是關(guān)于x的方程的兩根得
。
,
是等差數(shù)列。
(2)由(1)知
。
。
又符合上式, 。
(3) ①
②
①―②得 。
。
22. (1)∵
∴
令,∴或
若,
在點附近,當時,;當時,
∴是函數(shù)的極小值點,極小值為;
在點附近,當時,;當時,
∴是函數(shù)的極大值點,極大值為
若,易知,
是函數(shù)的極大值點,極大值為;
是函數(shù)的極小值點,極小值為
(2)若在上至少存在一點使得成立,
則在上至少存在一解,即在上至少存在一解
由(1)知,
當時,函數(shù)在區(qū)間上遞增,且極小值為
∴此時在上至少存在一解;
當時,函數(shù)在區(qū)間上遞增,在上遞減,
∴要滿足條件應(yīng)有函數(shù)的極大值,即
綜上,實數(shù)的取值范圍為或。
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