題目列表(包括答案和解析)
(本小題滿分12分)已知函數(shù)
(I)若函數(shù)在區(qū)間
上存在極值,求實數(shù)a的取值范圍;
(II)當時,不等式
恒成立,求實數(shù)k的取值范圍.
(Ⅲ)求證:解:(1),其定義域為
,則
令
,
則,
當時,
;當
時,
在(0,1)上單調遞增,在
上單調遞減,
即當時,函數(shù)
取得極大值. (3分)
函數(shù)
在區(qū)間
上存在極值,
,解得
(4分)
(2)不等式,即
令
(6分)
令,則
,
,即
在
上單調遞增, (7分)
,從而
,故
在
上單調遞增, (7分)
(8分)
(3)由(2)知,當時,
恒成立,即
,
令,則
, (9分)
(10分)
以上各式相加得,
即,
即
(12分)
。
已知函數(shù)的圖象過坐標原點O,且在點
處的切線的斜率是
.
(Ⅰ)求實數(shù)的值;
(Ⅱ)求在區(qū)間
上的最大值;
(Ⅲ)對任意給定的正實數(shù),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(shù)和函數(shù)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(qū)間
上的最大值為2;
當時,即
時,
在區(qū)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(shù),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
已知是公差為d的等差數(shù)列,
是公比為q的等比數(shù)列
(Ⅰ)若 ,是否存在
,有
?請說明理由;
(Ⅱ)若(a、q為常數(shù),且aq
0)對任意m存在k,有
,試求a、q滿足的充要條件;
(Ⅲ)若試確定所有的p,使數(shù)列
中存在某個連續(xù)p項的和式數(shù)列中
的一項,請證明.
【解析】第一問中,由得
,整理后,可得
、
,
為整數(shù)
不存在
、
,使等式成立。
(2)中當時,則
即
,其中
是大于等于
的整數(shù)
反之當時,其中
是大于等于
的整數(shù),則
,
顯然,其中
、
滿足的充要條件是
,其中
是大于等于
的整數(shù)
(3)中設當
為偶數(shù)時,
式左邊為偶數(shù),右邊為奇數(shù),
當為偶數(shù)時,
式不成立。由
式得
,整理
當時,符合題意。當
,
為奇數(shù)時,
結合二項式定理得到結論。
解(1)由得
,整理后,可得
、
,
為整數(shù)
不存在
、
,使等式成立。
(2)當時,則
即
,其中
是大于等于
的整數(shù)反之當
時,其中
是大于等于
的整數(shù),則
,
顯然,其中
、
滿足的充要條件是
,其中
是大于等于
的整數(shù)
(3)設當
為偶數(shù)時,
式左邊為偶數(shù),右邊為奇數(shù),
當為偶數(shù)時,
式不成立。由
式得
,整理
當時,符合題意。當
,
為奇數(shù)時,
由
,得
當
為奇數(shù)時,此時,一定有
和
使上式一定成立。
當
為奇數(shù)時,命題都成立
在中,滿足
,
是
邊上的一點.
(Ⅰ)若,求向量
與向量
夾角的正弦值;
(Ⅱ)若,
=m (m為正常數(shù)) 且
是
邊上的三等分點.,求
值;
(Ⅲ)若且
求
的最小值。
【解析】第一問中,利用向量的數(shù)量積設向量與向量
的夾角為
,則
令=
,得
,又
,則
為所求
第二問因為,
=m所以
,
(1)當時,則
=
(2)當時,則
=
第三問中,解:設,因為
,
;
所以即
于是
得
從而
運用三角函數(shù)求解。
(Ⅰ)解:設向量與向量
的夾角為
,則
令=
,得
,又
,則
為所求……………2分
(Ⅱ)解:因為,
=m所以
,
(1)當時,則
=
;-2分
(2)當時,則
=
;--2分
(Ⅲ)解:設,因為
,
;
所以即
于是
得
從而---2分
==
=…………………………………2分
令,
則
,則函數(shù)
,在
遞減,在
上遞增,所以
從而當
時,
設點是拋物線
的焦點,
是拋物線
上的
個不同的點(
).
(1) 當時,試寫出拋物線
上的三個定點
、
、
的坐標,從而使得
;
(2)當時,若
,
求證:;
(3) 當時,某同學對(2)的逆命題,即:
“若,則
.”
開展了研究并發(fā)現(xiàn)其為假命題.
請你就此從以下三個研究方向中任選一個開展研究:
① 試構造一個說明該逆命題確實是假命題的反例(本研究方向最高得4分);
② 對任意給定的大于3的正整數(shù),試構造該假命題反例的一般形式,并說明你的理由(本研究方向最高得8分);
③ 如果補充一個條件后能使該逆命題為真,請寫出你認為需要補充的一個條件,并說明加上該條件后,能使該逆命題為真命題的理由(本研究方向最高得10分).
【評分說明】本小題若填空不止一個研究方向,則以實得分最高的一個研究方向的得分作為本小題的最終得分.
【解析】第一問利用拋物線的焦點為
,設
,
分別過作拋物線
的準線
的垂線,垂足分別為
.
由拋物線定義得到
第二問設,分別過
作拋物線
的準線
垂線,垂足分別為
.
由拋物線定義得
第三問中①取時,拋物線
的焦點為
,
設,
分別過
作拋物線
的準線
垂線,垂足分別為
.由拋物線定義得
,
則,不妨取
;
;
;
解:(1)拋物線的焦點為
,設
,
分別過作拋物線
的準線
的垂線,垂足分別為
.由拋物線定義得
因為,所以
,
故可取滿足條件.
(2)設,分別過
作拋物線
的準線
垂線,垂足分別為
.
由拋物線定義得
又因為
;
所以.
(3) ①取時,拋物線
的焦點為
,
設,
分別過
作拋物線
的準線
垂線,垂足分別為
.由拋物線定義得
,
則,不妨取
;
;
;
,
則,
.
故,
,
,
是一個當
時,該逆命題的一個反例.(反例不唯一)
② 設,分別過
作
拋物線的準線
的垂線,垂足分別為
,
由及拋物線的定義得
,即
.
因為上述表達式與點的縱坐標無關,所以只要將這
點都取在
軸的上方,則它們的縱坐標都大于零,則
,
而,所以
.
(說明:本質上只需構造滿足條件且的一組
個不同的點,均為反例.)
③ 補充條件1:“點的縱坐標
(
)滿足
”,即:
“當時,若
,且點
的縱坐標
(
)滿足
,則
”.此命題為真.事實上,設
,
分別過作拋物線
準線
的垂線,垂足分別為
,由
,
及拋物線的定義得,即
,則
,
又由,所以
,故命題為真.
補充條件2:“點與點
為偶數(shù),
關于
軸對稱”,即:
“當時,若
,且點
與點
為偶數(shù),
關于
軸對稱,則
”.此命題為真.(證略)
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