題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù)的圖象過坐標(biāo)原點(diǎn)O,且在點(diǎn)處的切線的斜率是.
(Ⅰ)求實(shí)數(shù)的值;
(Ⅱ)求在區(qū)間上的最大值;
(Ⅲ)對(duì)任意給定的正實(shí)數(shù),曲線上是否存在兩點(diǎn)P、Q,使得是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,且此三角形斜邊中點(diǎn)在軸上?說明理由.
【解析】第一問當(dāng)時(shí),,則。
依題意得:,即 解得
第二問當(dāng)時(shí),,令得,結(jié)合導(dǎo)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(diǎn)P、Q滿足題設(shè)要求,則點(diǎn)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(diǎn)的直角三角形,∴
即 (*)若方程(*)有解,存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q.
(Ⅰ)當(dāng)時(shí),,則。
依題意得:,即 解得
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
①當(dāng)時(shí),,令得
當(dāng)變化時(shí),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(dāng)時(shí), .當(dāng)時(shí), ,最大值為0;
當(dāng)時(shí), 在上單調(diào)遞增!在最大值為。
綜上,當(dāng)時(shí),即時(shí),在區(qū)間上的最大值為2;
當(dāng)時(shí),即時(shí),在區(qū)間上的最大值為。
(Ⅲ)假設(shè)曲線上存在兩點(diǎn)P、Q滿足題設(shè)要求,則點(diǎn)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(diǎn)的直角三角形,∴
即 (*)若方程(*)有解,存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q.
若,則代入(*)式得:
即,而此方程無解,因此。此時(shí),
代入(*)式得: 即 (**)
令 ,則
∴在上單調(diào)遞增, ∵ ∴,∴的取值范圍是。
∴對(duì)于,方程(**)總有解,即方程(*)總有解。
因此,對(duì)任意給定的正實(shí)數(shù),曲線上存在兩點(diǎn)P、Q,使得是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,且此三角形斜邊中點(diǎn)在軸上
設(shè)定義在R的函數(shù),R. 當(dāng)時(shí),取得極大值,且函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱.
(I)求函數(shù)的表達(dá)式;
(II)判斷函數(shù)的圖象上是否存在兩點(diǎn),使得以這兩點(diǎn)為切點(diǎn)的切線互相垂直,且切點(diǎn)的橫坐標(biāo)在區(qū)間上,并說明理由;
(III)設(shè),(),求證:.
一、選擇題(本大題共有8個(gè)小題,每小題5分,共40分;在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有且僅有一個(gè)符合題目要求的)
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
D
C
C
A
C
C
A
二、填空題(本大題共有6個(gè)小題,每小題5分,共30分;請(qǐng)把答案填在相應(yīng)的位置)
題號(hào)
9
10
11
12
13
14
答案
8,70
三、解答題
15.(本題滿分13分)
解:(1)
(2)
當(dāng)時(shí),此時(shí),為直角三角形;
當(dāng)時(shí),為直角三角形。
16. (本題滿分13分)
解:(1)向上的點(diǎn)數(shù)互不相同的概率為
(2)向上的點(diǎn)數(shù)之和為6的結(jié)果有
共10中情況,
所以
(3)因?yàn)槊看螔仈S骰子,向上的點(diǎn)數(shù)為奇數(shù)的概率為
所以根據(jù)獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)概率公式得
17.(本題滿分13分)
解:解答一:(1)在菱形中,連接則是等邊三角形。
(2)
(3)取中點(diǎn),連結(jié)
解法二:(1)同解法一;
(2)過點(diǎn)作平行線交于,以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),建立如圖的坐標(biāo)系
二面角的大小為
(3)由已知,可得點(diǎn)
即異面直線所成角的余弦值為
18.(本題滿分13分)
解:(1)將函數(shù)的圖象向右平移一個(gè)單位,得到函數(shù)的圖象,
函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)(0,0)對(duì)稱,即函數(shù)是奇函數(shù),
由題意得:
所以
(2)由(1)可得
故設(shè)所求兩點(diǎn)為
滿足條件的兩點(diǎn)的坐標(biāo)為:
19. (本題滿分14分)
解:(1)由,
設(shè)
則
由知,拋物線C在點(diǎn)N處是切線的斜率
因此,拋物線C在點(diǎn)N處的切線與直線AB平行。
(2)假設(shè)存在實(shí)數(shù),使得,則
由M是線段AB的中點(diǎn)。
由軸,知
解得(舍去)
存在實(shí)數(shù),使得
20. (本題滿分14分)
解:(1)由題意得
(2)正整數(shù)的前項(xiàng)和
解之得
當(dāng)時(shí),
以上各式累加,得
(3)在(1)和(2)的條件下,
當(dāng)時(shí),設(shè),由是數(shù)列的前項(xiàng)和
綜上
因?yàn)?sub>恒成立,所以小于的最小值,顯然的最小值在時(shí)取得,即
滿足的條件是
解得
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