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
1 |
2 |
1 |
2 |
| ||
3 |
| ||
3 |
| ||
3 |
1―10.CAACB CCCDB,11.(1,1),12.(-2,3),13.5,14.D=E,15.m>-1/2
16.因為x2-y2=0表示過原點的兩條互相垂直的直線:y=x,y=-x,(x-a)2+y2=1表示圓心為C(a,0),半徑為1的動圓,本題討論方程組有實數解的問題即討論圓與直線有公共點的問題。(1)-≤a≤
;(2)當-
<a<-1或-1<a<1或1<a<
時有四組實數解,當a=±1時,有三組實數解,當a=±
時,有兩組實數解,當a<-
或a>
時無實數解。
17.以直線AB為x軸,線段AB的垂直平分線為y軸建立直角坐標系。設A(-5,0),則B(5,0),在平面內任取一點P(x,y),設從A運貨物到P的運費為
即P點在圓C
的內部.換言之,圓C內部的居民應在A地購買,同理可推得圓C外部的應在B地購物,圓C上的居民可隨意選擇A、B兩地之一購物。
18.嘗試使用對稱法,如圖作A點關于y軸
的對稱點A1,再作A點關于y=x的對稱點A2,
在y軸和y=x上公別取點B、 C,則|BA|=|BA1|,
|AC|=|A
|AB|+|BC|+|CA|=|A1B|+|BC|+|CA2|,
從而將問題轉化為在y軸,y=x上各取一點,使
折線A1BCA2的長度最小。B(0,-17/5)和C(-17/8,-17/8)
19.(1)配方得圓心,將心坐標消去m可得直線a:x-3y-3=0
(2)設與直線a平行的直線c:x-3y+b=0(b≠-3),則圓心到直線a的距離為
,∵圓的半徑r=5,∴當d<r時,直線與圓相交,當d=r時,直線與圓相切,當d>r時直線與圓相離。(3)對于任一條平行于a且與圓相交的直線的直線c,由于圓心到直線c的距離都與m無關,所以弦長與m無關。
20.△ABC為直角三角形,如國圖建立直角坐標系,
則A(0,0)、B(4,0)、C(0,3),設內切圓半徑
為r,則r=1/2(|OC|+|OB|-|BC|)=1,故內切圓方程為
(x-1)2+(y-1)2=1,可設P點坐標(1+Cosα,1+Sinα)
則以PA、PB、PC為直徑的三個圓面積之和S=(10-Cosα)
當Cosα=-1時,Smax=5.5π,
當Cosα=1時, Smin=4.5π.
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