題目列表(包括答案和解析)
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
. ①
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.
某省環保研究所對市中心每天環境放射性污染情況進行調查研究后,發現一天中環境綜合放射性污染指數與時刻
(時) 的關系為
,其中
是與氣象有關的參數,且
.
(1)令,
,寫出該函數的單調區間,并選擇其中一種情形進行證明;
(2)若用每天的最大值作為當天的綜合放射性污染指數,并記作
,求
;
(3)省政府規定,每天的綜合放射性污染指數不得超過2,試問目前市中心的綜合放射性污染指數是否超標?
【解析】第一問利用定義法求證單調性,并判定結論。
第二問(2)由函數的單調性知,
∴,即t的取值范圍是
.
當時,記
則
∵在
上單調遞減,在
上單調遞增,
第三問因為當且僅當時,
.
故當時不超標,當
時超標.
已知點(
),過點
作拋物線
的切線,切點分別為
、
(其中
).
(Ⅰ)若,求
與
的值;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的條件下,若以點為圓心的圓
與直線
相切,求圓
的方程;
(Ⅲ)若直線的方程是
,且以點
為圓心的圓
與直線
相切,
求圓面積的最小值.
【解析】本試題主要考查了拋物線的的方程以及性質的運用。直線與圓的位置關系的運用。
中∵直線與曲線
相切,且過點
,∴
,利用求根公式得到結論先求直線
的方程,再利用點P到直線的距離為半徑,從而得到圓的方程。
(3)∵直線的方程是
,
,且以點
為圓心的圓
與直線
相切∴點
到直線
的距離即為圓
的半徑,即
,借助于函數的性質圓
面積的最小值
(Ⅰ)由可得,
. ------1分
∵直線與曲線
相切,且過點
,∴
,即
,
∴,或
, --------------------3分
同理可得:,或
----------------4分
∵,∴
,
. -----------------5分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,
,則
的斜率
,
∴直線的方程為:
,又
,
∴,即
. -----------------7分
∵點到直線
的距離即為圓
的半徑,即
,--------------8分
故圓的面積為
. --------------------9分
(Ⅲ)∵直線的方程是
,
,且以點
為圓心的圓
與直線
相切∴點
到直線
的距離即為圓
的半徑,即
, ………10分
∴
,
當且僅當,即
,
時取等號.
故圓面積的最小值
.
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