题目列表(包括答案和解析)
已知函数f(x)=ex-ax,其中a>0.
(1)若对一切x∈R,f(x)
1恒成立,求a的取值集合;
(2)在函数f(x)的图像上去定点A(x1, f(x1)),B(x2, f(x2))(x1<x2),记直线AB的斜率为k,证明:存在x0∈(x1,x2),使
恒成立.
【解析】解:
令
.
当
时
单调递减;当
时
单调递增,故当
时,
取最小值![]()
于是对一切
恒成立,当且仅当
. ①
令
则![]()
当
时,
单调递增;当
时,
单调递减.
故当
时,
取最大值
.因此,当且仅当
时,①式成立.
综上所述,
的取值集合为
.
(Ⅱ)由题意知,
令
则
![]()
![]()
令
,则
.当
时,
单调递减;当
时,
单调递增.故当
,
即![]()
从而
,
又![]()
![]()
所以![]()
因为函数
在区间
上的图像是连续不断的一条曲线,所以存在
使
即
成立.
【点评】本题考查利用导函数研究函数单调性、最值、不等式恒成立问题等,考查运算能力,考查分类讨论思想、函数与方程思想等数学方法.第一问利用导函数法求出
取最小值
对一切x∈R,f(x)
1恒成立转化为
从而得出求a的取值集合;第二问在假设存在的情况下进行推理,然后把问题归结为一个方程是否存在解的问题,通过构造函数,研究这个函数的性质进行分析判断.
如图6,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是等腰梯形,AD∥BC,AC⊥BD.
(Ⅰ)证明:BD⊥PC;
(Ⅱ)若AD=4,BC=2,直线PD与平面PAC所成的角为30°,求四棱锥P-ABCD的体积.
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【解析】(Ⅰ)因为![]()
又
是平面PAC内的两条相较直线,所以BD
平面PAC,
而
平面PAC,所以
.
(Ⅱ)设AC和BD相交于点O,连接PO,由(Ⅰ)知,BD
平面PAC,
所以
是直线PD和平面PAC所成的角,从而![]()
.
由BD
平面PAC,
平面PAC,知
.在
中,由![]()
,得PD=2OD.因为四边形ABCD为等腰梯形,
,所以
均为等腰直角三角形,从而梯形ABCD的高为
于是梯形ABCD面积
在等腰三角形AOD中,![]()
所以![]()
故四棱锥
的体积为
.
![]()
【点评】本题考查空间直线垂直关系的证明,考查空间角的应用,及几何体体积计算.第一问只要证明BD
平面PAC即可,第二问由(Ⅰ)知,BD
平面PAC,所以
是直线PD和平面PAC所成的角,然后算出梯形的面积和棱锥的高,由
算得体积
如图所示,将一矩形花坛ABCD扩建成一个更大的矩形花园AMPN,要求B在AM上,D在AN上,且对角线MN过C点,|AB|=3米,|AD|=2米,
(I)要使矩形AMPN的面积大于32平方米,则AN的长应在什么范围内?
(II)当AN的长度是多少时,矩形AMPN的面积最小?并求出最小面积.
(Ⅲ)若AN的长度不少于6米,则当AN的长度是多少时,矩形AMPN的面积最小?并求出最小面积.
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【解析】本题主要考查函数的应用,导数及均值不等式的应用等,考查学生分析问题和解决问题的能力 第一问要利用相似比得到结论。
(I)由SAMPN > 32 得
> 32 ,
∵x >2,∴
,即(3x-8)(x-8)> 0
∴2<X<8/3,即AN长的取值范围是(2,8/3)或(8,+
)
第二问,
当且仅当![]()
(3)令![]()
∴当x
> 4,y′> 0,即函数y=
在(4,+∞)上单调递增,∴函数y=
在[6,+∞]上也单调递增.
∴当x=6时y=
取得最小值,即SAMPN取得最小值27(平方米).
设
是椭圆
的左、右焦点,
为直线
上一点,
是底角为
的等腰三角形,则
的离心率为( )
![]()
![]()
![]()
![]()
【解析】因为
是底角为
的等腰三角形,则有
,
,因为
,所以
,
,所以
,即
,所以
,即
,所以椭圆的离心率为
,选C.
已知数列
的前
项和为
,且
(
N*),其中
.
(Ⅰ) 求
的通项公式;
(Ⅱ) 设
(
N*).
①证明:
;
② 求证:
.
【解析】本试题主要考查了数列的通项公式的求解和运用。运用
关系式,表示通项公式,然后得到第一问,第二问中利用放缩法得到
,②由于
,
所以
利用放缩法,从此得到结论。
解:(Ⅰ)当
时,由
得
. ……2分
若存在
由
得
,
从而有
,与
矛盾,所以
.
从而由
得
得
. ……6分
(Ⅱ)①证明:![]()
证法一:∵
∴![]()
∴
∴
.…………10分
证法二:
,下同证法一.
……10分
证法三:(利用对偶式)设
,
,
则
.又
,也即
,所以
,也即
,又因为
,所以
.即
………10分
证法四:(数学归纳法)①当
时,
,命题成立;
②假设
时,命题成立,即
,
则当
时,![]()
![]()
即![]()
即![]()
故当
时,命题成立.
综上可知,对一切非零自然数
,不等式②成立. ………………10分
②由于
,
所以
,
从而
.
也即![]()
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