题目列表(包括答案和解析)
5.若直线l经过点(a-2,-1)和(-a-2,1),且与经过点(-2,1),斜率为-的直线垂直,则实数a的值为________.
解析:直线l的斜率k==-(a≠0),
∴-·(-)=-1,∴a=-.
答案:-
4.(2008年高考广东卷)经过圆x2+2x+y2=0的圆心C,且与直线x+y=0垂直的直线方程是________.
解析:圆x2+2x+y2=0可化为(x+1)2+y2=1,
∴C(-1,0).∵直线x+y=0的斜率为-1,
∴所求直线斜率为1,
∴所求直线方程为y=x+1,即x-y+1=0.
答案:x-y+1=0
3.已知直线l1的方向向量为a=(1,3),直线l2的方向向量为b=(-1,k).若直线l2经过点(0,5)且l1⊥l2,则直线l2的方程为( )
A.x+3y-5=0 B.x+3y-15=0
C.x-3y+5=0 D.x-3y+15=0
解析:选B.∵l2经过(0,5)且方向向量b=(-1,k),∴l2的方程为y-5=-kx,又∵l1的方向向量a=(1,3),l1⊥l2,
∴-k·3=-1⇒k=,即l2为y-5=-x,
∴x+3y-15=0.
2.(原创题)过点A(4,a)和点B(5,b)的直线与直线y=x+m平行,则|AB|的值为( )
A.6 B.
C.2 D.不确定
解析:选B.由题意得kAB==1,即b-a=1,
所以|AB|==.
1.条件p:“直线l在y轴上的截距是在x轴上的截距的2倍”;条件q:“直线l的斜率为-2”,则p是q的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.非充分也非必要条件
解析:选B.主要考虑直线l在x、y轴上的截距都为0时,满足条件p但不能推出q.
12.已知函数f(x)=ln(x+1)+ax.
(1)当x=0时,函数f(x)取得极大值,求实数a的值;
(2)若存在x∈[1,2],使不等式f′(x)≥2x成立,其中f′(x)为f(x)的导函数,求实数a的取值范围;
(3)求函数f(x)的单调区间.
解:(1)f′(x)=+a
由f′(0)=0,得a=-1,此时f′(x)=-1.
当x∈(-1,0)时,f′(x)>0,函数f(x)在区间(-1,0)上单调递增;
当x∈(0,+∞)时,f′(x)<0,函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递减;
∴函数f(x)在x=0处取得极大值,故a=-1.
(2)∵f′(x)≥2x,∴+a≥2x,∴a≥2x-.
令g(x)=2x-(1≤x≤2),
∴g′(x)=2+>0,∴g(x)在[1,2]上是增函数,
∴a≥g(1)=.
(3)f′(x)=+a.
∵>0,
∴当a≥0时,f′(x)>0,函数f(x)在(-1,+∞)上是增函数.
当a<0时,令f′(x)=0,x=--1;
若x∈(-1,--1)时,f′(x)>0,
若x∈(--1,+∞)时,f′(x)<0;
综上,当a≥0时,函数f(x)递增区间是(-1,+∞);
当a<0时,函数f(x)递增区间是(-1,--1),递减区间是(--1,+∞).
11.已知函数f(x)=x3-ax2+b(a,b为实数,且a>1)在区间[-1,1]上的最大值为1,最小值为-2.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若函数g(x)=f(x)-mx在区间[-2,2]上为减函数,求实数m的取值范围.
解:(1)f′(x)=3x2-3ax,
令f′(x)=0,得x1=0,x2=a,
∵a>1,
∴f(x)在[-1,0]上为增函数,在[0,1]上为减函数.
∴f(0)=b=1,
∵f(-1)=-a,f(1)=2-a,∴f(-1)<f(1),
∴f(-1)=-a=-2,a=.
∴f(x)=x3-2x2+1.
(2)g(x)=x3-2x2-mx+1,g′(x)=3x2-4x-m.
由g(x)在[-2,2]上为减函数,
知g′(x)≤0在x∈[-2,2]上恒成立.
∴,即∴m≥20.
∴实数m的取值范围是m≥20.
10.(2010年合肥质检)设函数f(x)=lnx-2ax.
(1)若函数y=f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线为直线l,且直线l与圆(x+1)2+y2=1相切,求a的值;
(2)当a>0时,求函数f(x)的单调区间.
解:(1)依题意有,f′(x)=-2a.
因此过(1,f(1))点的直线的斜率为1-2a,又f(1)=-2a,
所以,过(1,f(1))点的直线方程为y+2a=(1-2a)(x-1).
即(2a-1)x+y+1=0
又已知圆的圆心为(-1,0),半径为1,
依题意,=1,
解得a=.
(2)依题知f(x)=lnx-2ax的定义域为(0,+∞),
又知f′(x)=-2a
因为a>0,x>0,令-2a>0,则1-2ax>0
所以在x∈(0,)时,f(x)=lnx-2ax是增函数;
在x∈(,+∞)时,f(x)=lnx-2ax是减函数.
9.将长为52 cm的铁丝剪成2段,各围成一个长与宽之比为2∶1及3∶2的矩形,那么面积之和的最小值为________.
解析:设剪成2段中其中一段为x cm,另一段为(52-x) cm,依题意知:
S=·+·
=x2+(52-x)2,
S′=x-(52-x),
令S′=0,则x=27.
另一段为52-27=25.
此时Smin=78.
答案:78
8.直线y=a与函数f(x)=x3-3x的图象有相异的三个公共点,则a的取值范围是________.
解析:令f′(x)=3x2-3=0,
得x=±1,
可求得f(x)的极大值为f(-1)=2,
极小值为f(1)=-2,
如图所示,-2<a<2时,恰有三个不同公共点.
答案:(-2,2)
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