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f(x)=ex-ax,其中a>0.
(1)若對一切x∈R,f(x) 1恒成立,求a的取值集合;
(2)在函數f(x)的圖像上去定點A(x1, f(x1)),B(x2, f(x2))(x1<x2),記直線AB的斜率為k,證明:存在x0∈(x1,x2),使恒成立.
【解析】解:令
.
當時
單調遞減;當
時
單調遞增,故當
時,
取最小值
于是對一切恒成立,當且僅當
. 、
令則
當時,
單調遞增;當
時,
單調遞減.
故當時,
取最大值
.因此,當且僅當
時,①式成立.
綜上所述,的取值集合為
.
(Ⅱ)由題意知,令
則
令,則
.當
時,
單調遞減;當
時,
單調遞增.故當
,
即
從而,
又
所以因為函數
在區間
上的圖像是連續不斷的一條曲線,所以存在
使
即
成立.
【點評】本題考查利用導函數研究函數單調性、最值、不等式恒成立問題等,考查運算能力,考查分類討論思想、函數與方程思想等數學方法.第一問利用導函數法求出取最小值
對一切x∈R,f(x)
1恒成立轉化為
從而得出求a的取值集合;第二問在假設存在的情況下進行推理,然后把問題歸結為一個方程是否存在解的問題,通過構造函數,研究這個函數的性質進行分析判斷.
已知數列是各項均不為0的等差數列,公差為d,
為其前n項和,且滿足
,
.數列
滿足
,
,
為數列
的前n項和.
(1)求數列的通項公式
和數列
的前n項和
;
(2)若對任意的,不等式
恒成立,求實數
的取值范圍;
(3)是否存在正整數,使得
成等比數列?若存在,求出所有
的值;若不存在,請說明理由.
【解析】第一問利用在中,令n=1,n=2,
得 即
解得,,
[
又時,
滿足
,
,
第二問,①當n為偶數時,要使不等式恒成立,即需不等式
恒成立.
,等號在n=2時取得.
此時
需滿足
.
②當n為奇數時,要使不等式恒成立,即需不等式
恒成立.
是隨n的增大而增大, n=1時
取得最小值-6.
此時
需滿足
.
第三問,
若成等比數列,則
,
即.
由,可得
,即
,
.
(1)(法一)在中,令n=1,n=2,
得 即
解得,,
[
又時,
滿足
,
,
.
(2)①當n為偶數時,要使不等式恒成立,即需不等式
恒成立.
,等號在n=2時取得.
此時
需滿足
.
②當n為奇數時,要使不等式恒成立,即需不等式
恒成立.
是隨n的增大而增大, n=1時
取得最小值-6.
此時
需滿足
.
綜合①、②可得的取值范圍是
.
(3),
若成等比數列,則
,
即.
由,可得
,即
,
.
又,且m>1,所以m=2,此時n=12.
因此,當且僅當m=2,
n=12時,數列中的
成等比數列
設A是由m×n個實數組成的m行n列的數表,滿足:每個數的絕對值不大于1,且所有數的和為零,記s(m,n)為所有這樣的數表構成的集合。
對于A∈S(m,n),記ri(A)為A的第ⅰ行各數之和(1≤ⅰ≤m),Cj(A)為A的第j列各數之和(1≤j≤n):
記K(A)為∣r1(A)∣,∣R2(A)∣,…,∣Rm(A)∣,∣C1(A)∣,∣C2(A)∣,…,∣Cn(A)∣中的最小值。
(1) 對如下數表A,求K(A)的值;
1 |
1 |
-0.8 |
0.1 |
-0.3 |
-1 |
(2)設數表A∈S(2,3)形如
1 |
1 |
c |
a |
b |
-1 |
求K(A)的最大值;
(3)給定正整數t,對于所有的A∈S(2,2t+1),求K(A)的最大值。
【解析】(1)因為,
所以
(2) 不妨設.由題意得
.又因為
,所以
,
于是,
,
所以,當
,且
時,
取得最大值1。
(3)對于給定的正整數t,任給數表如下,
|
|
… |
|
|
|
… |
|
任意改變A的行次序或列次序,或把A中的每一個數換成它的相反數,所得數表
,并且
,因此,不妨設
,
且。
由得定義知,
,
又因為
所以
所以,
對數表:
1 |
1 |
… |
1 |
|
… |
|
|
|
… |
|
-1 |
… |
-1 |
則且
,
綜上,對于所有的,
的最大值為
已知函數,其中
.
(1)若在
處取得極值,求曲線
在點
處的切線方程;
(2)討論函數在
的單調性;
(3)若函數在
上的最小值為2,求
的取值范圍.
【解析】第一問,因
在
處取得極值
所以,,解得
,此時
,可得求曲線
在點
處的切線方程為:
第二問中,易得的分母大于零,
①當時,
,函數
在
上單調遞增;
②當時,由
可得
,由
解得
第三問,當時由(2)可知,
在
上處取得最小值
,
當時由(2)可知
在
處取得最小值
,不符合題意.
綜上,函數在
上的最小值為2時,求
的取值范圍是
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