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
. 、
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.
已知函數,
.
(Ⅰ)若函數依次在
處取到極值.求
的取值范圍;
(Ⅱ)若存在實數,使對任意的
,不等式
恒成立.求正整數
的最大值.
【解析】第一問中利用導數在在處取到極值點可知導數為零可以解得方程有三個不同的實數根來分析求解。
第二問中,利用存在實數,使對任意的
,不等式
恒成立轉化為
,恒成立,分離參數法求解得到范圍。
解:(1)
①
(2)不等式 ,即
,即
.
轉化為存在實數,使對任意的
,不等式
恒成立.
即不等式在
上恒成立.
即不等式在
上恒成立.
設,則.
設,則
,因為
,有
.
故在區間
上是減函數。又
故存在,使得
.
當時,有
,當
時,有
.
從而在區間
上遞增,在區間
上遞減.
又[來源:]
所以當時,恒有
;當
時,恒有
;
故使命題成立的正整數m的最大值為5
已知函數的圖像上兩相鄰最高點的坐標分別為
和
.(Ⅰ)求
與
的值;(Ⅱ)在
中,
分別是角
的對邊,且
求
的取值范圍.
【解析】本試題主要考查了三角函數的圖像與性質的綜合運用。
第一問中,利用所以由題意知:
,
;第二問中,
,即
,又
,
則,解得
,
所以
結合正弦定理和三角函數值域得到。
解:(Ⅰ),
所以由題意知:,
;
(Ⅱ),即
,又
,
則,解得
,
所以
因為,所以
,所以
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
.
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
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