题目列表(包括答案和解析)
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
设定义在R的函数,R. 当时,取得极大值,且函数的图象关于点对称.
(I)求函数的表达式;
(II)判断函数的图象上是否存在两点,使得以这两点为切点的切线互相垂直,且切点的横坐标在区间上,并说明理由;
(III)设,(),求证:.
一、选择题(本大题共有8个小题,每小题5分,共40分;在每个小题给出的四个选项中有且仅有一个符合题目要求的)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
D
C
C
B
A
C
B
二、填空题(本大题共有6个小题,每小题5分,共30分;请把答案填在相应的位置)
题号
9
10
11
12
13
14
答案
-1+
8,70
24
①③④
三、解答题(本大题共6个小题,共80分;解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15.(本题满分13分)
解:(1)
(2)由题意,得
16.(本题满分13分)
解:(1)这3封信分别被投进3个信箱的概率为
(2)恰有2个信箱没有信的概率为
(3)设信箱中的信箱数为
0
1
2
3
17.(本题满分13分)
解:解答一:(1)在菱形中,连接则是等边三角形。
(2)
(3)取中点,连结
解法二:(1)同解法一;
(2)过点作平行线交于,以点为坐标原点,建立如图的坐标系
二面角的大小为
(3)由已知,可得点
即异面直线所成角的余弦值为
18.(本题满分13分)
解:(1)将函数的图象向右平移一个单位,得到函数的图象,
函数的图象关于点(0,0)对称,即函数是奇函数,
由题意得:
所以
(2)由(1)可得
故设所求两点为
满足条件的两点的坐标为:
(3)
19.(本题满分14分)
解:(1)椭圆的右焦点的坐标为(1,0),
(2)
(3)由(2)知
20.(本题满分14分)
解:(1)
(2)由(1)知
(3)
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