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
已知函數
的最小值為0,其中![]()
(Ⅰ)求
的值;
(Ⅱ)若對任意的
有
≤
成立,求實數
的最小值;
(Ⅲ)證明
(
).
【解析】(1)解:
的定義域為![]()
![]()
由
,得![]()
當x變化時,
,
的變化情況如下表:
|
x |
|
|
|
|
|
- |
0 |
+ |
|
|
|
極小值 |
|
因此,
在
處取得最小值,故由題意
,所以![]()
(2)解:當
時,取
,有
,故
時不合題意.當
時,令
,即![]()
![]()
令
,得![]()
①當
時,
,
在
上恒成立。因此
在
上單調遞減.從而對于任意的
,總有
,即
在
上恒成立,故
符合題意.
②當
時,
,對于
,
,故
在
上單調遞增.因此當取
時,
,即
不成立.
故
不合題意.
綜上,k的最小值為
.
(3)證明:當n=1時,不等式左邊=
=右邊,所以不等式成立.
當
時,![]()
![]()
![]()
在(2)中取
,得
,
從而![]()
![]()
所以有![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
綜上,
,![]()
設函數
,其中
為自然對數的底數.
(1)求函數
的單調區間;
(2)記曲線
在點
(其中
)處的切線為
,
與
軸、
軸所圍成的三角形面積為
,求
的最大值.
【解析】第一問利用由已知
,所以
,
由
,得
,
所以,在區間
上,
,函數
在區間
上單調遞減;
在區間
上,
,函數
在區間
上單調遞增;
第二問中,因為
,所以曲線
在點
處切線為
:
.
切線
與
軸的交點為
,與
軸的交點為
,
因為
,所以
,
, 在區間
上,函數
單調遞增,在區間
上,函數
單調遞減.所以,當
時,
有最大值,此時
,
解:(Ⅰ)由已知
,所以
,
由
,得
, 所以,在區間
上,
,函數
在區間
上單調遞減;
在區間
上,
,函數
在區間
上單調遞增;
即函數
的單調遞減區間為
,單調遞增區間為
.
(Ⅱ)因為
,所以曲線
在點
處切線為
:
.
切線
與
軸的交點為
,與
軸的交點為
,
因為
,所以
,
, 在區間
上,函數
單調遞增,在區間
上,函數
單調遞減.所以,當
時,
有最大值,此時
,
所以,
的最大值為![]()
設函數
.
(Ⅰ) 當
時,求
的單調區間;
(Ⅱ) 若
在
上的最大值為
,求
的值.
【解析】第一問中利用函數
的定義域為(0,2),
.
當a=1時,
所以
的單調遞增區間為(0,
),單調遞減區間為(
,2);
第二問中,利用當
時,
>0, 即
在
上單調遞增,故
在
上的最大值為f(1)=a 因此a=1/2.
解:函數
的定義域為(0,2),
.
(1)當
時,
所以
的單調遞增區間為(0,
),單調遞減區間為(
,2);
(2)當
時,
>0, 即
在
上單調遞增,故
在
上的最大值為f(1)=a 因此a=1/2.
已知函數
.(
)
(1)若
在區間
上單調遞增,求實數
的取值范圍;
(2)若在區間
上,函數
的圖象恒在曲線
下方,求
的取值范圍.
【解析】第一問中,首先利用
在區間
上單調遞增,則
在區間
上恒成立,然后分離參數法得到
,進而得到范圍;第二問中,在區間
上,函數
的圖象恒在曲線
下方等價于
在區間
上恒成立.然后求解得到。
解:(1)
在區間
上單調遞增,
則
在區間
上恒成立. …………3分
即
,而當
時,
,故
.
…………5分
所以
.
…………6分
(2)令
,定義域為
.
在區間
上,函數
的圖象恒在曲線
下方等價于
在區間
上恒成立.
∵
…………9分
① 若
,令
,得極值點
,
,
當
,即
時,在(
,+∞)上有
,此時
在區間
上是增函數,并且在該區間上有
,不合題意;
當
,即
時,同理可知,
在區間
上遞增,
有
,也不合題意;
…………11分
② 若
,則有
,此時在區間
上恒有
,從而
在區間
上是減函數;
要使
在此區間上恒成立,只須滿足![]()
,
由此求得
的范圍是
. …………13分
綜合①②可知,當
時,函數
的圖象恒在直線
下方.
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