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 |
— |
|
|
|
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
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+.files/image239.gif)
8,70
24
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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).files/image245.gif)
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(2)由题意,得
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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
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(2)恰有2个信箱没有信的概率为
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(3)设信箱
中的信箱数为.files/image258.gif)
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0
1
2
3
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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。
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(2).files/image280.gif)
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(3)取
中点
,连结.files/image292.gif)
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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
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二面角
的大小为.files/image309.gif)
(3)由已知,可得点.files/image311.gif)
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即异面直线
所成角的余弦值为.files/image317.gif)
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,
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由题意得:.files/image328.gif)
所以.files/image330.gif)
(2)由(1)可得.files/image332.gif)
故设所求两点为.files/image334.gif)
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满足条件的两点的坐标为:.files/image339.gif)
(3).files/image341.gif)
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19.(本题满分14分)
解:(1)椭圆
的右焦点
的坐标为(1,0),
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(2).files/image351.gif)
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(3)由(2)知.files/image355.gif)
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20.(本题满分14分)
解:(1).files/image359.gif)
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(2)由(1)知.files/image363.gif)
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(3).files/image367.gif)
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