題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù)f(x)=ex-ax,其中a>0.
(1)若對(duì)一切x∈R,f(x)
1恒成立,求a的取值集合;
(2)在函數(shù)f(x)的圖像上去定點(diǎn)A(x1, f(x1)),B(x2, f(x2))(x1<x2),記直線AB的斜率為k,證明:存在x0∈(x1,x2),使
恒成立.
【解析】解:
令
.
當(dāng)
時(shí)
單調(diào)遞減;當(dāng)
時(shí)
單調(diào)遞增,故當(dāng)
時(shí),
取最小值![]()
于是對(duì)一切
恒成立,當(dāng)且僅當(dāng)
. ①
令
則![]()
當(dāng)
時(shí),
單調(diào)遞增;當(dāng)
時(shí),
單調(diào)遞減.
故當(dāng)
時(shí),
取最大值
.因此,當(dāng)且僅當(dāng)
時(shí),①式成立.
綜上所述,
的取值集合為
.
(Ⅱ)由題意知,
令
則
![]()
![]()
令
,則
.當(dāng)
時(shí),
單調(diào)遞減;當(dāng)
時(shí),
單調(diào)遞增.故當(dāng)
,
即![]()
從而
,
又![]()
![]()
所以![]()
因?yàn)楹瘮?shù)
在區(qū)間
上的圖像是連續(xù)不斷的一條曲線,所以存在
使
即
成立.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查利用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性、最值、不等式恒成立問(wèn)題等,考查運(yùn)算能力,考查分類(lèi)討論思想、函數(shù)與方程思想等數(shù)學(xué)方法.第一問(wèn)利用導(dǎo)函數(shù)法求出
取最小值
對(duì)一切x∈R,f(x)
1恒成立轉(zhuǎn)化為
從而得出求a的取值集合;第二問(wèn)在假設(shè)存在的情況下進(jìn)行推理,然后把問(wèn)題歸結(jié)為一個(gè)方程是否存在解的問(wèn)題,通過(guò)構(gòu)造函數(shù),研究這個(gè)函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行分析判斷.
某省環(huán)保研究所對(duì)市中心每天環(huán)境放射性污染情況進(jìn)行調(diào)查研究后,發(fā)現(xiàn)一天中環(huán)境綜合放射性污染指數(shù)
與時(shí)刻
(時(shí)) 的關(guān)系為
,其中
是與氣象有關(guān)的參數(shù),且
.
(1)令
,
,寫(xiě)出該函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,并選擇其中一種情形進(jìn)行證明;
(2)若用每天
的最大值作為當(dāng)天的綜合放射性污染指數(shù),并記作
,求
;
(3)省政府規(guī)定,每天的綜合放射性污染指數(shù)不得超過(guò)2,試問(wèn)目前市中心的綜合放射性污染指數(shù)是否超標(biāo)?
【解析】第一問(wèn)利用定義法求證單調(diào)性,并判定結(jié)論。
第二問(wèn)(2)由函數(shù)的單調(diào)性知
,
∴
,即t的取值范圍是
.
當(dāng)
時(shí),記![]()
則
∵
在
上單調(diào)遞減,在
上單調(diào)遞增,
第三問(wèn)因?yàn)楫?dāng)且僅當(dāng)
時(shí),
.
故當(dāng)
時(shí)不超標(biāo),當(dāng)
時(shí)超標(biāo).
已知點(diǎn)
(
),過(guò)點(diǎn)
作拋物線
的切線,切點(diǎn)分別為
、
(其中
).
(Ⅰ)若
,求
與
的值;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的條件下,若以點(diǎn)
為圓心的圓
與直線
相切,求圓
的方程;
(Ⅲ)若直線
的方程是
,且以點(diǎn)
為圓心的圓
與直線
相切,
求圓
面積的最小值.
【解析】本試題主要考查了拋物線的的方程以及性質(zhì)的運(yùn)用。直線與圓的位置關(guān)系的運(yùn)用。
中∵直線
與曲線
相切,且過(guò)點(diǎn)
,∴
,利用求根公式得到結(jié)論先求直線
的方程,再利用點(diǎn)P到直線的距離為半徑,從而得到圓的方程。
(3)∵直線
的方程是
,
,且以點(diǎn)
為圓心的圓
與直線
相切∴點(diǎn)
到直線
的距離即為圓
的半徑,即
,借助于函數(shù)的性質(zhì)圓
面積的最小值![]()
(Ⅰ)由
可得,
. ------1分
∵直線
與曲線
相切,且過(guò)點(diǎn)
,∴
,即
,
∴
,或
, --------------------3分
同理可得:
,或
----------------4分
∵
,∴
,
. -----------------5分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
,
,則
的斜率
,
∴直線
的方程為:
,又
,
∴
,即
. -----------------7分
∵點(diǎn)
到直線
的距離即為圓
的半徑,即
,--------------8分
故圓
的面積為
. --------------------9分
(Ⅲ)∵直線
的方程是
,
,且以點(diǎn)
為圓心的圓
與直線
相切∴點(diǎn)
到直線
的距離即為圓
的半徑,即
, ………10分
∴![]()
,
當(dāng)且僅當(dāng)
,即
,
時(shí)取等號(hào).
故圓
面積的最小值
.
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