題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù)
的圖象過坐標(biāo)原點O,且在點
處的切線的斜率是
.
(Ⅰ)求實數(shù)
的值;
(Ⅱ)求
在區(qū)間
上的最大值;
(Ⅲ)對任意給定的正實數(shù)
,曲線
上是否存在兩點P、Q,使得
是以O(shè)為直角頂點的直角三角形,且此三角形斜邊中點在
軸上?說明理由.
【解析】第一問當(dāng)
時,
,則
。
依題意得:
,即
解得
第二問當(dāng)
時,
,令
得
,結(jié)合導(dǎo)數(shù)和函數(shù)之間的關(guān)系得到單調(diào)性的判定,得到極值和最值
第三問假設(shè)曲線
上存在兩點P、Q滿足題設(shè)要求,則點P、Q只能在
軸兩側(cè)。
不妨設(shè)
,則
,顯然![]()
∵
是以O(shè)為直角頂點的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在滿足題設(shè)要求的兩點P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設(shè)要求的兩點P、Q.
(Ⅰ)當(dāng)
時,
,則
。
依題意得:
,即
解得![]()
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,![]()
①當(dāng)
時,
,令
得![]()
當(dāng)
變化時,
的變化情況如下表:
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
— |
0 |
+ |
0 |
— |
|
|
|
極小值 |
單調(diào)遞增 |
極大值 |
|
又
,
,
。∴
在
上的最大值為2.
②當(dāng)
時,
.當(dāng)
時,
,
最大值為0;
當(dāng)
時,
在
上單調(diào)遞增!
在
最大值為
。
綜上,當(dāng)
時,即
時,
在區(qū)間
上的最大值為2;
當(dāng)
時,即
時,
在區(qū)間
上的最大值為
。
(Ⅲ)假設(shè)曲線
上存在兩點P、Q滿足題設(shè)要求,則點P、Q只能在
軸兩側(cè)。
不妨設(shè)
,則
,顯然![]()
∵
是以O(shè)為直角頂點的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在滿足題設(shè)要求的兩點P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設(shè)要求的兩點P、Q.
若
,則
代入(*)式得:![]()
即
,而此方程無解,因此
。此時
,
代入(*)式得:
即
(**)
令
,則![]()
∴
在
上單調(diào)遞增, ∵
∴
,∴
的取值范圍是
。
∴對于
,方程(**)總有解,即方程(*)總有解。
因此,對任意給定的正實數(shù)
,曲線
上存在兩點P、Q,使得
是以O(shè)為直角頂點的直角三角形,且此三角形斜邊中點在
軸上
在本次數(shù)學(xué)期中考試試卷中共有10道選擇題,每道選擇題有4個選項,其中只有一個是正確的。評分標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:“每題只選一項,答對得5分,不答或答錯得0分”.某考生每道題都給出一個答案, 且已確定有7道題的答案是正確的,而其余題中,有1道題可判斷出兩個選項是錯誤的,有一道可以判斷出一個選項是錯誤的,還有一道因不了解題意只能亂猜。試求出該考生:
(1)選擇題得滿分(50分)的概率;
(2)選擇題所得分?jǐn)?shù)
的數(shù)學(xué)期望。
【解析】第一問總利用獨立事件的概率乘法公式得分為50分,10道題必須全做對.在其余的3道題中,有1道題答對的概率為
,有1道題答對的概率為
,還有1道答對的概率為
,
所以得分為50分的概率為: ![]()
第二問中,依題意,該考生得分的范圍為{35,40,45,50}
得分為35分表示只做對了7道題,其余各題都做錯,
所以概率為
得分為40分的概率為:
同理求得,得分為45分的概率為:
得分為50分的概率為:![]()
得到分布列和期望值。
解:(1)得分為50分,10道題必須全做對.在其余的3道題中,有1道題答對的概率為
,有1道題答對的概率為
,還有1道答對的概率為
,
所以得分為50分的概率為:
…………5分
(2)依題意,該考生得分的范圍為{35,40,45,50} …………6分
得分為35分表示只做對了7道題,其余各題都做錯,
所以概率為
…………7分
得分為40分的概率為:
…………8分
同理求得,得分為45分的概率為:
…………9分
得分為50分的概率為:
…………10分
所以得分
的分布列為
|
|
35 |
40 |
45 |
50 |
|
|
|
|
|
|
數(shù)學(xué)期望![]()
設(shè)橢圓
的左、右頂點分別為
,點
在橢圓上且異于
兩點,
為坐標(biāo)原點.
(Ⅰ)若直線
與
的斜率之積為
,求橢圓的離心率;
(Ⅱ)若
,證明直線
的斜率
滿足![]()
【解析】(1)解:設(shè)點P的坐標(biāo)為
.由題意,有
①
由
,得
,![]()
由
,可得
,代入①并整理得![]()
由于
,故
.于是
,所以橢圓的離心率![]()
(2)證明:(方法一)
依題意,直線OP的方程為
,設(shè)點P的坐標(biāo)為
.
由條件得
消去
并整理得
②
由
,
及
,
得
.
整理得
.而
,于是
,代入②,
整理得![]()
由
,故
,因此
.
所以
.
(方法二)
依題意,直線OP的方程為
,設(shè)點P的坐標(biāo)為
.
由P在橢圓上,有![]()
因為
,
,所以
,即
③
由
,
,得
整理得
.
于是
,代入③,
整理得![]()
解得
,
所以
.
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