題目列表(包括答案和解析)
已知函數f(x)=ex-ax,其中a>0.
(1)若對一切x∈R,f(x)
1恒成立,求a的取值集合;
(2)在函數f(x)的圖像上去定點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
時
單調遞減;當
時
單調遞增,故當
時,
取最小值![]()
于是對一切
恒成立,當且僅當
. 、
令
則![]()
當
時,
單調遞增;當
時,
單調遞減.
故當
時,
取最大值
.因此,當且僅當
時,①式成立.
綜上所述,
的取值集合為
.
(Ⅱ)由題意知,
令
則
![]()
![]()
令
,則
.當
時,
單調遞減;當
時,
單調遞增.故當
,
即![]()
從而
,
又![]()
![]()
所以![]()
因為函數
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.
【點評】本題考查利用導函數研究函數單調性、最值、不等式恒成立問題等,考查運算能力,考查分類討論思想、函數與方程思想等數學方法.第一問利用導函數法求出
取最小值
對一切x∈R,f(x)
1恒成立轉化為
從而得出求a的取值集合;第二問在假設存在的情況下進行推理,然后把問題歸結為一個方程是否存在解的問題,通過構造函數,研究這個函數的性質進行分析判斷.
已知函數
.(
)
(1)若
在區(qū)間
上單調遞增,求實數
的取值范圍;
(2)若在區(qū)間
上,函數
的圖象恒在曲線
下方,求
的取值范圍.
【解析】第一問中,首先利用
在區(qū)間
上單調遞增,則
在區(qū)間
上恒成立,然后分離參數法得到
,進而得到范圍;第二問中,在區(qū)間
上,函數
的圖象恒在曲線
下方等價于
在區(qū)間
上恒成立.然后求解得到。
解:(1)
在區(qū)間
上單調遞增,
則
在區(qū)間
上恒成立. …………3分
即
,而當
時,
,故
.
…………5分
所以
.
…………6分
(2)令
,定義域為
.
在區(qū)間
上,函數
的圖象恒在曲線
下方等價于
在區(qū)間
上恒成立.
∵
…………9分
① 若
,令
,得極值點
,
,
當
,即
時,在(
,+∞)上有
,此時
在區(qū)間
上是增函數,并且在該區(qū)間上有
,不合題意;
當
,即
時,同理可知,
在區(qū)間
上遞增,
有
,也不合題意;
…………11分
② 若
,則有
,此時在區(qū)間
上恒有
,從而
在區(qū)間
上是減函數;
要使
在此區(qū)間上恒成立,只須滿足![]()
,
由此求得
的范圍是
. …………13分
綜合①②可知,當
時,函數
的圖象恒在直線
下方.
如圖,
,
,…,
,…是曲線
上的點,
,
,…,
,…是
軸正半軸上的點,且
,
,…,
,…
均為斜邊在
軸上的等腰直角三角形(
為坐標原點).
(1)寫出
、
和
之間的等量關系,以及
、
和
之間的等量關系;
(2)求證:
(
);
(3)設
,對所有
,
恒成立,求實數
的取值范圍.
![]()
【解析】第一問利用有
,
得到
第二問證明:①當
時,可求得
,命題成立;②假設當
時,命題成立,即有
則當
時,由歸納假設及
,
得![]()
第三問
![]()
.………………………2分
因為函數
在區(qū)間
上單調遞增,所以當
時,
最大為
,即
![]()
解:(1)依題意,有
,
,………………4分
(2)證明:①當
時,可求得
,命題成立;
……………2分
②假設當
時,命題成立,即有
,……………………1分
則當
時,由歸納假設及
,
得
.
即![]()
解得
(
不合題意,舍去)
即當
時,命題成立. …………………………………………4分
綜上所述,對所有
,
. ……………………………1分
(3)
![]()
.………………………2分
因為函數
在區(qū)間
上單調遞增,所以當
時,
最大為
,即
.……………2分
由題意,有![]()
.
所以,![]()
已知點
為圓
上的動點,且
不在
軸上,
軸,垂足為
,線段
中點
的軌跡為曲線
,過定點![]()
任作一條與
軸不垂直的直線
,它與曲線
交于
、
兩點。
(I)求曲線
的方程;
(II)試證明:在
軸上存在定點
,使得
總能被
軸平分
【解析】第一問中設
為曲線
上的任意一點,則點
在圓
上,
∴
,曲線
的方程為![]()
第二問中,設點
的坐標為
,直線
的方程為
, ………………3分
代入曲線
的方程
,可得 ![]()
∵
,∴![]()
確定結論直線
與曲線
總有兩個公共點.
然后設點
,
的坐標分別
,
,則
,
要使
被
軸平分,只要
得到。
(1)設
為曲線
上的任意一點,則點
在圓
上,
∴
,曲線
的方程為
. ………………2分
(2)設點
的坐標為
,直線
的方程為
, ………………3分
代入曲線
的方程
,可得
,……5分
∵
,∴
,
∴直線
與曲線
總有兩個公共點.(也可根據點M在橢圓
的內部得到此結論)
………………6分
設點
,
的坐標分別
,
,則
,
要使
被
軸平分,只要
,
………………9分
即
,
, ………………10分
也就是
,
,
即
,即只要
………………12分
當
時,(*)對任意的s都成立,從而
總能被
軸平分.
所以在x軸上存在定點
,使得
總能被
軸平分
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