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(xiàn)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)
. �、�
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(xiàn)，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.
（本小題滿(mǎn)分12分）已知函數(shù)
（I）若函數(shù)
在區(qū)間
上存在極值，求實(shí)數(shù)a的取值范圍；
（II）當(dāng)
時(shí)，不等式
恒成立，求實(shí)數(shù)k的取值范圍.
（Ⅲ）求證：解：（1）
，其定義域?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012052512313679685506/SYS201205251234077812428021_ST.files/image007.png">，則
令
，
則
，
當(dāng)
時(shí)，
；當(dāng)
時(shí)，
在（0，1）上單調(diào)遞增，在
上單調(diào)遞減，
即當(dāng)時(shí)，函數(shù)取得極大值. （3分）
函數(shù)在區(qū)間
上存在極值，
，解得
（4分）
（2）不等式，即
令
（6分）
令
，則
，
，即
在
上單調(diào)遞增， （7分）
，從而
，故
在上單調(diào)遞增， （7分）
（8分）
（3）由（2）知，當(dāng)時(shí)，
恒成立，即
，
令
，則
， （9分）
（10分）
以上各式相加得，
即
，
即
（12分）
。
在
中，滿(mǎn)足
,
是
邊上的一點(diǎn).
（Ⅰ）若
,求向量
與向量
夾角的正弦值；
（Ⅱ）若
，
=m (m為正常數(shù)) 且是邊上的三等分點(diǎn).，求
值；
（Ⅲ）若
且
求
的最小值。
【解析】第一問(wèn)中，利用向量的數(shù)量積設(shè)向量與向量的夾角為
，則
令=
，得
，又
，則
為所求
第二問(wèn)因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012070912192026514838/SYS201207091220070463574796_ST.files/image008.png">，=m所以
，
（1）當(dāng)
時(shí)，則
=
（2）當(dāng)
時(shí)，則
=
第三問(wèn)中，解：設(shè)
,因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012070912192026514838/SYS201207091220070463574796_ST.files/image029.png">
，；
所以
即
于是
得
從而
運(yùn)用三角函數(shù)求解。
（Ⅰ）解：設(shè)向量與向量的夾角為，則
令=，得，又，則為所求……………2分
(Ⅱ)解：因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012070912192026514838/SYS201207091220070463574796_ST.files/image008.png">，=m所以，
（1）當(dāng)時(shí)，則
=；-2分
（2）當(dāng)時(shí)，則=；--2分
（Ⅲ）解：設(shè),因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012070912192026514838/SYS201207091220070463574796_ST.files/image029.png">，；
所以即于是得
從而---2分
=
=
=
…………………………………2分
令
，
則
，則函數(shù)
，在
遞減，在
上遞增，所以
從而當(dāng)
時(shí)，
已知函數(shù)
．（
）
（1）若
在區(qū)間
上單調(diào)遞增，求實(shí)數(shù)
的取值范圍；
（2）若在區(qū)間
上，函數(shù)的圖象恒在曲線(xiàn)
下方，求的取值范圍．
【解析】第一問(wèn)中，首先利用在區(qū)間上單調(diào)遞增，則
在區(qū)間上恒成立，然后分離參數(shù)法得到
，進(jìn)而得到范圍；第二問(wèn)中，在區(qū)間上，函數(shù)的圖象恒在曲線(xiàn)下方等價(jià)于
在區(qū)間上恒成立．然后求解得到。
解：（1）在區(qū)間上單調(diào)遞增，
則在區(qū)間上恒成立． …………3分
即，而當(dāng)
時(shí)，
，故
．
…………5分
所以
．
…………6分
（2）令
，定義域?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012061918574873515193/SYS201206191859562664899842_ST.files/image016.png">．
在區(qū)間上，函數(shù)的圖象恒在曲線(xiàn)下方等價(jià)于在區(qū)間上恒成立．
∵
…………9分
① 若
，令
，得極值點(diǎn)
，
，
當(dāng)
，即
時(shí)，在（
，+∞)上有
，此時(shí)
在區(qū)間
上是增函數(shù)，并且在該區(qū)間上有
，不合題意；
當(dāng)
，即
時(shí)，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(shí)在區(qū)間上恒有
，從而在區(qū)間上是減函數(shù)；
要使在此區(qū)間上恒成立，只須滿(mǎn)足
，
由此求得的范圍是
． …………13分
綜合①②可知，當(dāng)
時(shí)，函數(shù)的圖象恒在直線(xiàn)下方．
已知函數(shù)
的圖象過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O,且在點(diǎn)
處的切線(xiàn)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(duì)任意給定的正實(shí)數(shù)
，曲線(xiàn)
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(shuō)明理由.
【解析】第一問(wèn)當(dāng)
時(shí)，
，則
。
依題意得：
，即
解得
第二問(wèn)當(dāng)
時(shí)，
，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(wèn)假設(shè)曲線(xiàn)上存在兩點(diǎn)P、Q滿(mǎn)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(mǎn)足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q；
若方程（*）無(wú)解，不存在滿(mǎn)足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q.
（Ⅰ）當(dāng)時(shí)，，則。
依題意得：，即 解得
（Ⅱ）由（Ⅰ）知，
①當(dāng)時(shí)，，令得
當(dāng)
變化時(shí)，
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(shí), 
.當(dāng)
時(shí), 
,最大值為0；
當(dāng)
時(shí), 在
上單調(diào)遞增。∴在最大值為
。
綜上，當(dāng)
時(shí)，即
時(shí)，在區(qū)間上的最大值為2；
當(dāng)
時(shí)，即
時(shí)，在區(qū)間上的最大值為。
（Ⅲ）假設(shè)曲線(xiàn)上存在兩點(diǎn)P、Q滿(mǎn)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(mǎn)足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q；
若方程（*）無(wú)解，不存在滿(mǎn)足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q.
若
，則
代入（*）式得：
即
，而此方程無(wú)解，因此
。此時(shí)
，
代入（*）式得： 
即
（**）
令
，則
∴
在
上單調(diào)遞增， ∵ ∴
,∴
的取值范圍是
。
∴對(duì)于，方程（**）總有解，即方程（*）總有解。
因此，對(duì)任意給定的正實(shí)數(shù)，曲線(xiàn)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
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單調(diào)遞減