題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù)
.
(Ⅰ)求函數(shù)
的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)設(shè)
,若對任意
,
,不等式
恒成立,求實數(shù)
的取值范圍.
【解析】第一問利用
的定義域是
由x>0及
得1<x<3;由x>0及
得0<x<1或x>3,
故函數(shù)
的單調(diào)遞增區(qū)間是(1,3);單調(diào)遞減區(qū)間是![]()
第二問中,若對任意
不等式
恒成立,問題等價于
只需研究最值即可。
解: (I)
的定義域是
......1分
............. 2分
由x>0及
得1<x<3;由x>0及
得0<x<1或x>3,
故函數(shù)
的單調(diào)遞增區(qū)間是(1,3);單調(diào)遞減區(qū)間是
........4分
(II)若對任意
不等式
恒成立,
問題等價于
,
.........5分
由(I)可知,在
上,x=1是函數(shù)極小值點,這個極小值是唯一的極值點,
故也是最小值點,所以
; ............6分
![]()
當b<1時,
;
當
時,
;
當b>2時,
;
............8分
問題等價于![]()
........11分
解得b<1 或
或
即
,所以實數(shù)b的取值范圍是
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
.
已知遞增等差數(shù)列
滿足:
,且
成等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列
的通項公式
;
(2)若不等式
對任意
恒成立,試猜想出實數(shù)
的最小值,并證明.
【解析】本試題主要考查了數(shù)列的通項公式的運用以及數(shù)列求和的運用。第一問中,利用設(shè)數(shù)列
公差為
,
由題意可知
,即
,解得d,得到通項公式,第二問中,不等式等價于
,利用當
時,
;當
時,
;而
,所以猜想,
的最小值為
然后加以證明即可。
解:(1)設(shè)數(shù)列
公差為
,由題意可知
,即
,
解得
或
(舍去). …………3分
所以,
. …………6分
(2)不等式等價于
,
當
時,
;當
時,
;
而
,所以猜想,
的最小值為
. …………8分
下證不等式
對任意
恒成立.
方法一:數(shù)學歸納法.
當
時,
,成立.
假設(shè)當
時,不等式
成立,
當
時,
,
…………10分
只要證
,只要證
,
只要證
,只要證
,
只要證
,顯然成立.所以,對任意
,不等式
恒成立.…14分
方法二:單調(diào)性證明.
要證 ![]()
只要證
,
設(shè)數(shù)列
的通項公式
, …………10分
, …………12分
所以對
,都有
,可知數(shù)列
為單調(diào)遞減數(shù)列.
而
,所以
恒成立,
故
的最小值為
.
已知函數(shù) ![]()
R).
(Ⅰ)若
,求曲線
在點
處的的切線方程;
(Ⅱ)若
對任意 ![]()
恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.
【解析】本試題主要考查了導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的運用。
第一問中,利用當
時,
.
因為切點為(
),
則
,
所以在點(
)處的曲線的切線方程為:![]()
第二問中,由題意得,
即
即可。
Ⅰ)當
時,
.
,
因為切點為(
),
則
,
所以在點(
)處的曲線的切線方程為:
. ……5分
(Ⅱ)解法一:由題意得,
即
. ……9分
(注:凡代入特殊值縮小范圍的均給4分)
,
因為
,所以
恒成立,
故
在
上單調(diào)遞增,
……12分
要使
恒成立,則
,解得
.……15分
解法二:
……7分
(1)當
時,
在
上恒成立,
故
在
上單調(diào)遞增,
即
.
……10分
(2)當
時,令
,對稱軸
,
則
在
上單調(diào)遞增,又
① 當
,即
時,
在
上恒成立,
所以
在
單調(diào)遞增,
即
,不合題意,舍去
②當
時,
,
不合題意,舍去 14分
綜上所述:
如圖,在四棱錐P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AC⊥AD,AB⊥BC,∠BAC=45°,PA=AD=2,AC=1.
(Ⅰ)證明PC⊥AD;
(Ⅱ)求二面角A-PC-D的正弦值;
(Ⅲ)設(shè)E為棱PA上的點,滿足異面直線BE與CD所成的角為30°,求AE的長.
![]()
【解析】解法一:如圖,以點A為原點建立空間直角坐標系,依題意得A(0,0,0),D(2,0,0),C(0,1,0),
,P(0,0,2).
![]()
(1)證明:易得
,
于是
,所以![]()
(2)
,
設(shè)平面PCD的法向量
,
則
,即
.不防設(shè)
,可得
.可取平面PAC的法向量
于是
從而
.
所以二面角A-PC-D的正弦值為
.
(3)設(shè)點E的坐標為(0,0,h),其中
,由此得
.
由
,故
所以,
,解得
,即
.
解法二:(1)證明:由
,可得
,又由
,
,故
.又
,所以
.
![]()
(2)如圖,作
于點H,連接DH.由
,
,可得
.
因此
,從而
為二面角A-PC-D的平面角.在
中,
,由此得
由(1)知
,故在
中,![]()
因此
所以二面角
的正弦值為
.
(3)如圖,因為
,故過點B作CD的平行線必與線段AD相交,設(shè)交點為F,連接BE,EF. 故
或其補角為異面直線BE與CD所成的角.由于BF∥CD,故
.在
中,
故![]()
![]()
在
中,由
,
,![]()
可得
.由余弦定理,
,
所以
.
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