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
設定義在R的函數
,
R. 當
時,
取得極大值
,且函數
的圖象關于點
對稱.
(I)求函數
的表達式;
(II)判斷函數
的圖象上是否存在兩點,使得以這兩點為切點的切線互相垂直,且切點的橫坐標在區間
上,并說明理由;
(III)設
,
(
),求證:
.
一、選擇題(本大題共有8個小題,每小題5分,共40分;在每個小題給出的四個選項中有且僅有一個符合題目要求的)
題號
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個小題,每小題5分,共30分;請把答案填在相應的位置)
題號
9
10
11
12
13
14
答案
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8,70
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三、解答題
15.(本題滿分13分)
解:(1)
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(2)
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當
時,此時
,
為直角三角形;
當
時,
為直角三角形。
16. (本題滿分13分)
解:(1)向上的點數互不相同的概率為.files/image224.gif)
(2)向上的點數之和為6的結果有.files/image226.gif)
共10中情況,
所以.files/image230.gif)
(3)因為每次拋擲骰子,向上的點數為奇數的概率為.files/image232.gif)
所以根據獨立重復試驗概率公式得
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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。
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(2).files/image244.gif)
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(3)取
中點
,連結.files/image256.gif)
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解法二:(1)同解法一;
(2)過點
作
平行線交
于
,以點
為坐標原點,建立如圖的坐標系
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二面角
的大小為.files/image275.gif)
(3)由已知,可得點.files/image277.gif)
.files/image279.gif)
即異面直線
所成角的余弦值為.files/image283.gif)
18.(本題滿分13分)
解:(1)將函數
的圖象向右平移一個單位,得到函數
的圖象,
函數
的圖象關于點(0,0)對稱,即函數
是奇函數,
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由題意得:.files/image294.gif)
所以.files/image296.gif)
(2)由(1)可得.files/image298.gif)
故設所求兩點為.files/image300.gif)
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滿足條件的兩點的坐標為:.files/image305.gif)
19. (本題滿分14分)
解:(1)由
,
設.files/image309.gif)
則.files/image311.gif)
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由知,拋物線C在點N處是切線
的斜率.files/image316.gif)
因此,拋物線C在點N處的切線與直線AB平行。
(2)假設存在實數
,使得
,則.files/image320.gif)
由M是線段AB的中點。
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由
軸,知.files/image326.gif)
解得
(舍去)
存在實數
,使得.files/image160.gif)
20. (本題滿分14分)
解:(1)由題意得
.files/image335.gif)
(2)
正整數
的前
項和.files/image185.gif)
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解之得.files/image344.gif)
當
時,.files/image347.gif)
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以上各式累加,得.files/image355.gif)
.files/image357.gif)
(3)在(1)和(2)的條件下,.files/image359.gif)
當
時,設
,由
是數列
的前
項和
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綜上.files/image369.gif)
因為
恒成立,所以
小于
的最小值,顯然
的最小值在
時取得,即.files/image378.gif)
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滿足的條件是
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解得.files/image386.gif)
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