題目列表(包括答案和解析)
甲船由島出發向北偏東
的方向作勻速直線航行,速度為
海里∕小時,在甲船從
島出發的同時,乙船從
島正南
海里處的
島出發,朝北偏東
的方向作勻速直線航行,速度為
海里∕小時。
⑴求出發小時時兩船相距多少海里?
⑴ 兩船出發后多長時間相距最近?最近距離為多少海里?
【解析】第一問中根據時間得到出發小時時兩船相距的海里為
第二問設時間為t,則
利用二次函數求得最值,
解:⑴依題意有:兩船相距
答:出發3小時時兩船相距海里
⑵兩船出發后t小時時相距最近,即
即當t=4時兩船最近,最近距離為海里。
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
設函數f(x)=在[1,+∞
上為增函數.
(1)求正實數a的取值范圍;
(2)比較的大小,說明理由;
(3)求證:(n∈N*, n≥2)
【解析】第一問中,利用
解:(1)由已知:,依題意得:
≥0對x∈[1,+∞
恒成立
∴ax-1≥0對x∈[1,+∞恒成立 ∴a-1≥0即:a≥1
(2)∵a=1 ∴由(1)知:f(x)=在[1,+∞)上為增函數,
∴n≥2時:f()=
(3) ∵ ∴
已知,函數
(1)當時,求函數
在點(1,
)的切線方程;
(2)求函數在[-1,1]的極值;
(3)若在上至少存在一個實數x0,使
>g(xo)成立,求正實數
的取值范圍。
【解析】本試題中導數在研究函數中的運用。(1)中,那么當
時,
又
所以函數
在點(1,
)的切線方程為
;(2)中令
有
對a分類討論,和
得到極值。(3)中,設
,
,依題意,只需
那么可以解得。
解:(Ⅰ)∵ ∴
∴ 當時,
又
∴ 函數在點(1,
)的切線方程為
--------4分
(Ⅱ)令 有
①
當即
時
|
(-1,0) |
0 |
(0, |
|
( |
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
極大值 |
|
極小值 |
|
故的極大值是
,極小值是
②
當即
時,
在(-1,0)上遞增,在(0,1)上遞減,則
的極大值為
,無極小值。
綜上所述 時,極大值為
,無極小值
時 極大值是
,極小值是
----------8分
(Ⅲ)設,
對求導,得
∵,
∴ 在區間
上為增函數,則
依題意,只需,即
解得 或
(舍去)
則正實數的取值范圍是(
,
)
如圖,,
,…,
,…是曲線
上的點,
,
,…,
,…是
軸正半軸上的點,且
,
,…,
,…
均為斜邊在
軸上的等腰直角三角形(
為坐標原點).
(1)寫出、
和
之間的等量關系,以及
、
和
之間的等量關系;
(2)求證:(
);
(3)設,對所有
,
恒成立,求實數
的取值范圍.
【解析】第一問利用有,
得到
第二問證明:①當時,可求得
,命題成立;②假設當
時,命題成立,即有
則當
時,由歸納假設及
,
得
第三問
.………………………2分
因為函數在區間
上單調遞增,所以當
時,
最大為
,即
解:(1)依題意,有,
,………………4分
(2)證明:①當時,可求得
,命題成立;
……………2分
②假設當時,命題成立,即有
,……………………1分
則當時,由歸納假設及
,
得.
即
解得(
不合題意,舍去)
即當時,命題成立. …………………………………………4分
綜上所述,對所有,
. ……………………………1分
(3)
.………………………2分
因為函數在區間
上單調遞增,所以當
時,
最大為
,即
.……………2分
由題意,有.
所以,
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