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。
∴對于,方程(**)總有解,即方程(*)總有解。
因此,對任意給定的正實(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
已知命題: P:對任意,不等式恒成立;
q:函數(shù)存在極大值和極小值。
求使命題“p且q”為真命題的m的取值范圍。
一、選擇題:
1―5:ACCCB 6―10:CDACD 11―12:BC
二、填空題:
13.2 14. 15.5 16.① ②球的體積函數(shù)的導(dǎo)數(shù)等于球的表面積函數(shù)
三、解答題:
17.(本小題滿分12分)
解:(I)……………………2分
……………………4分
……………………………………………………………………5分
(II)、B均為銳角且B<A
又C為鈍角
∴最短邊為b……………………………………………………7分
由,解得………………………………9分
又…………………………12分
18.(本小題滿分12分)
解:(I)
………………………………3分
故…………………………………………………4分
(II)令.
若時(shí),當(dāng)時(shí),函數(shù)
…………………………………………………………6分
若時(shí),當(dāng)時(shí),函數(shù)
…………………………………………………………8分
(III)由
確定單調(diào)遞增的正值區(qū)間是;
由
確定單調(diào)遞減的正值區(qū)間是;………10分
綜上,當(dāng)時(shí),函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為.
當(dāng)時(shí),函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為.……12分
注:①
的這些
等價(jià)形式中,以最好用. 因?yàn)閺?fù)合函數(shù)
的中間變量是增函數(shù),對求的單調(diào)區(qū)間來說,
只看外層函數(shù)的單調(diào)性即可.否則,利用的其它形
式,例如求單調(diào)區(qū)間是非常容易出錯(cuò)的. 同學(xué)們可以嘗試做一
下的其它形式,認(rèn)真體會(huì),比較優(yōu)劣!
②今后遇到求類似的單調(diào)區(qū)間問題,應(yīng)首先通過誘導(dǎo)公式將轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)形
式:(其中A>0,ω>0),然后再行求
解,保險(xiǎn)系數(shù)就大了.
19.(本小題滿分12分)
解:(I)由已知……………………1分
…………3分
由已知
∴公差d=1…………………………………………………………4分
……………………………………………………6分
(II)設(shè)…………………………7分
當(dāng)時(shí),是k的增函數(shù),也是k的增函數(shù).
………………………………10分
又
不存在,使…………………………………12分
20.(本小題滿分12分)
解:恒成立
只需小于的最小值…………………………………………2分
而當(dāng)時(shí),≥3……………………………………………4分
……………………………………………………6分
存在極大值與極小值
有兩個(gè)不等的實(shí)根…………………………8分
或…………………………………………………………10分
要使“P且Q”為真,只需
故m的取值范圍為[2,6].…………………………………………………12分
21.(本小題滿分12分)
解:設(shè)此工廠應(yīng)分別生產(chǎn)甲、乙兩種產(chǎn)品x噸、y噸,獲得利潤z萬元………1分
依題意可得約束條件:
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