题目列表(包括答案和解析)
A.f(x)>g(x)
B.f(x)<g(x)
C.f(x)=g(x)
D.大小关系不能确定
A.f(x)>g(x)
B.f(x)<g(x)
C.f(x)=g(x)
D.大小关系不能确定
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 |
— |
|
单调递减 |
极小值 |
单调递增 |
极大值 |
单调递减 |
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
一、选择题 ACCBC BBCCD
二、填空题:,,,,,,①②④
18(Ⅰ)由题意“且”表示“答完题,第一题答对,第二题答错;或第一题答对,第二题也答对” 此时概率 …6分
(Ⅱ)P()==, P()==,………9分
-3
-1
1
3
P()== , P()==
∴的分布列为
12分
∴ ……14分
19解:(Ⅰ) 连接交于点,连接.
在中,分别为中点,.
平面,平面,平面. …………(6分)
(Ⅱ) 法一:过作于,由三垂线定理得,
故∠为二面角的平面角. ……………………………………(9分)
令,则,又,
在△中,,
解得。
当时,二面角的正弦值为. ………………(14分)
法二:设,取中点,连接,
以为坐标原点建立空间直角坐标系,如右图所示:
则,
则.
设平面的法向量为,平面的法向量为,
则有,,即,,
设,则,
,解得.
即当时,二面角的正弦值为. …………………(14分)
20.(1) ;
(2)轨迹方程为()
(1)当时,轨迹方程为(),表示抛物线弧段。
(2)当时,轨迹方程为,
A)当表示椭圆弧段; B)当时表示双曲线弧段。
21. Ⅰ) …………(2分)
令,则
当时,;当时
故有极大值…………(4分)
Ⅱ)∵=a+,x∈(0,e),∈[,+∞
(1)若a≥-,则≥0,从而f(x)在(0,e)上增函数.
∴f(x)max =f(e)=ae+1≥0.不合题意. …………………………………7分
(2)若a<-, >
由a+<0,即-<x≤e.
∴f(x)=f(-)=-1+ln(-).
令-1+ln(-)=-3,则ln(-)=-2.∴-=e,
即a=-e2. ∵-e2<-,∴a=-e2为所求. ……………………………10分
Ⅲ)由Ⅰ)结论,=f(1)=-1.∴f(x)=-x+lnx≤-1,从而lnx≤x-1.
令g(x)=|f(x)|--=x-lnx--=x-(1+)lnx-……12分
(1)当0<x<2时,有g(x)≥x-(1+)(x-1)-=->0.
(2)当x≥2时,g′(x)=1-[(-)lnx+(1+)?]=
=.
∴g(x)在[2,+∞上增函数,∴g(x)≥g(2)=
综合(1)、(2)知,当x>0时,g(x)>0,即|f(x)|>.
故原方程没有实解. ………………………………16分
22.证明:(I)
①当, …………2分
②假设,
则时不等式也成立, …………4分
(II)由,
由
…………5分
又 …………7分
…………8分
(III),
, …………10分
的等比数列,…………12分
…………14分
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