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(diǎn)O,且在點(diǎn)
處的切線的斜率是
.
(Ⅰ)求實(shí)數(shù)
的值;
(Ⅱ)求
在區(qū)間
上的最大值;
(Ⅲ)對任意給定的正實(shí)數(shù)
,曲線
上是否存在兩點(diǎn)P、Q,使得
是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,且此三角形斜邊中點(diǎn)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(diǎn)P、Q滿足題設(shè)要求,則點(diǎn)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(diǎn)的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)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(diǎn)P、Q滿足題設(shè)要求,則點(diǎn)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(diǎn)的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)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(shí)數(shù)
,曲線
上存在兩點(diǎn)P、Q,使得
是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,且此三角形斜邊中點(diǎn)在
軸上
設(shè)定義在R的函數(shù)
,
R. 當(dāng)
時,
取得極大值
,且函數(shù)
的圖象關(guān)于點(diǎn)
對稱.
(I)求函數(shù)
的表達(dá)式;
(II)判斷函數(shù)
的圖象上是否存在兩點(diǎn),使得以這兩點(diǎn)為切點(diǎn)的切線互相垂直,且切點(diǎn)的橫坐標(biāo)在區(qū)間
上,并說明理由;
(III)設(shè)
,
(
),求證:
.
一、選擇題(本大題共有8個小題,每小題5分,共40分;在每個小題給出的四個選項中有且僅有一個符合題目要求的)
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
D
C
C
B
A
C
B
二、填空題(本大題共有6個小題,每小題5分,共30分;請把答案填在相應(yīng)的位置)
題號
9
10
11
12
13
14
答案
-1+2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image239.gif)
8,70
24
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image241.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image243.gif)
①③④
三、解答題(本大題共6個小題,共80分;解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟)
15.(本題滿分13分)
解:(1)2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image245.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image247.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image249.gif)
(2)由題意,得
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image251.gif)
16.(本題滿分13分)
解:(1)這3封信分別被投進(jìn)3個信箱的概率為
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image253.gif)
(2)恰有2個信箱沒有信的概率為
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image255.gif)
(3)設(shè)信箱
中的信箱數(shù)為2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image258.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image262.gif)
0
1
2
3
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image210.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image265.gif)
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17.(本題滿分13分)
解:解答一:(1)在菱形
中,連接
則
是等邊三角形。
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image278.gif)
(2)2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image280.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image284.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image286.gif)
(3)取
中點(diǎn)
,連結(jié)2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image292.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image294.gif)
解法二:(1)同解法一;
(2)過點(diǎn)
作
平行線交
于
,以點(diǎn)
為坐標(biāo)原點(diǎn),建立如圖的坐標(biāo)系
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image303.gif)
二面角
的大小為2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image309.gif)
(3)由已知,可得點(diǎn)2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image311.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image313.gif)
即異面直線
所成角的余弦值為2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image317.gif)
18.(本題滿分13分)
解:(1)將函數(shù)
的圖象向右平移一個單位,得到函數(shù)
的圖象,
函數(shù)
的圖象關(guān)于點(diǎn)(0,0)對稱,即函數(shù)
是奇函數(shù),
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image324.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image326.gif)
由題意得:2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image328.gif)
所以2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image330.gif)
(2)由(1)可得2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image332.gif)
故設(shè)所求兩點(diǎn)為2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image334.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image336.gif)
滿足條件的兩點(diǎn)的坐標(biāo)為:2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image339.gif)
(3)2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image341.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image343.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image345.gif)
19.(本題滿分14分)
解:(1)橢圓
的右焦點(diǎn)
的坐標(biāo)為(1,0),
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image349.gif)
(2)2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image351.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image353.gif)
(3)由(2)知2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image355.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image357.gif)
20.(本題滿分14分)
解:(1)2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image359.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image361.gif)
(2)由(1)知2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image363.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image365.gif)
(3)2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image367.gif)
2009屆高三一模(數(shù)學(xué)理).files/image369.gif)
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