题目列表(包括答案和解析)
对于下列命题:①在△ABC中,若,则△ABC为等腰三角形;②已知a,b,c是△ABC的三边长,若
,
,
,则△ABC有两组解;③设
,
,
,则
;④函数f(x)=4sin
(x∈R) 的图象关于直线x=-
对称。其中正确命题的序号是 。
材料:为了美化环境,某房地产公司打算在所管辖的一个居民小区内的一块半圆形空地上,划出一个内接矩形辟为绿地,且使矩形的一边落在半圆的直径上,而另外两个顶点在半圆的圆周上,已知半圆的半径为30米.为了使绿地的面积最大,该公司请了本公司的一位设计师,设计出了这个半圆内接矩形的长与宽的关系.该设计师的计算过程如下:
如下图,设CD=x,则OD=,矩形的面积设为S,则
S=2x·=
.
所以当x2=450,即x=时,S有最大值,即此时矩形的面积最大.
问题:现在我们已经学习了三角函数的有关知识,利用三角函数的知识该如何解决这一问题?
已知函数的图象过坐标原点O,且在点
处的切线的斜率是
.
(Ⅰ)求实数的值;
(Ⅱ)求在区间
上的最大值;
(Ⅲ)对任意给定的正实数,曲线
上是否存在两点P、Q,使得
是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在
轴上?说明理由.
【解析】第一问当时,
,则
。
依题意得:,即
解得
第二问当时,
,令
得
,结合导数和函数之间的关系得到单调性的判定,得到极值和最值
第三问假设曲线上存在两点P、Q满足题设要求,则点P、Q只能在
轴两侧。
不妨设,则
,显然
∵是以O为直角顶点的直角三角形,∴
即 (*)若方程(*)有解,存在满足题设要求的两点P、Q;
若方程(*)无解,不存在满足题设要求的两点P、Q.
(Ⅰ)当时,
,则
。
依题意得:,即
解得
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
①当时,
,令
得
当变化时,
的变化情况如下表:
|
|
0 |
|
|
|
|
— |
0 |
+ |
0 |
— |
|
|
极小值 |
单调递增 |
极大值 |
|
又,
,
。∴
在
上的最大值为2.
②当时,
.当
时,
,
最大值为0;
当时,
在
上单调递增。∴
在
最大值为
。
综上,当时,即
时,
在区间
上的最大值为2;
当时,即
时,
在区间
上的最大值为
。
(Ⅲ)假设曲线上存在两点P、Q满足题设要求,则点P、Q只能在
轴两侧。
不妨设,则
,显然
∵是以O为直角顶点的直角三角形,∴
即 (*)若方程(*)有解,存在满足题设要求的两点P、Q;
若方程(*)无解,不存在满足题设要求的两点P、Q.
若,则
代入(*)式得:
即,而此方程无解,因此
。此时
,
代入(*)式得: 即
(**)
令
,则
∴在
上单调递增, ∵
∴
,∴
的取值范围是
。
∴对于,方程(**)总有解,即方程(*)总有解。
因此,对任意给定的正实数,曲线
上存在两点P、Q,使得
是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在
轴上
若x1、x2是关于一元二次方程ax2+bx+c(a≠0)的两个根,则方程的两个根x1、x2和系数a、b、c有如下关系:x1+x2=-,x1•x2=
.把它称为一元二次方程根与系数关系定理.如果设二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴的两个交点为A(x1,0),B(x2,0).利用根与系数关系定理可以得到A、B连个交点间的距离为:
AB=|x1-x2|==
=
=
.
参考以上定理和结论,解答下列问题:
设二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴的两个交点A(x1,0)、B(x2,0),抛物线的顶点为C,显然△ABC为等腰三角形.
(1)当△ABC为直角三角形时,求b2-4ac的值;
(2)当△ABC为等边三角形时,求b2-4ac的值.
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