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题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知函数f(x)=lnx,g(x)=f(x)+ax2+bx,函数g(x)的图象在点(1,g(1))处的切线平行于x轴。

(1)确定a与b的关系;

(2)试讨论函数g(x)的单调性;

(3)证明:对任意n∈N*,都有ln(1+n)>成立。

正确答案

见解析。

解析

(1)依题意得g(x)=lnx+ax2+bx,

由函数g(x)的图象在点(1,g(1))处的切线平行于x轴得:g'(1)=1+2a+b=0,∴b=﹣2a﹣1。

(2)由(1)得=

∵函数g(x)的定义域为(0,+∞),

∴①当a≤0时,2ax﹣1<0在(0,+∞)上恒成立,

由g'(x)>0得0<x<1,由g'(x)<0得x>1,

即函数g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)单调递减;

②当a>0时,令g'(x)=0得x=1或

,即时,由g'(x)>0得x>1或,由g'(x)<0得

即函数g(x)在,(1,+∞)上单调递增,在单调递减;

,即时,由g'(x)>0得或0<x<1,由g'(x)<0得

即函数g(x)在(0,1),上单调递增,在单调递减;

,即时,在(0,+∞)上恒有g'(x)≥0,

即函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,

综上得:当a≤0时,函数g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)单调递减;

时,函数g(x)在(0,1)单调递增,在单调递减;在上单调递增;

时,函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,

时,函数g(x)在上单调递增,在单调递减;在(1,+∞)上单调递增。

(3)证法一:由(2)知当a=1时,函数g(x)=lnx+x2﹣3x在(1,+∞)单调递增,∴lnx+x2﹣3x≥g(1)=﹣2,即lnx≥﹣x2+3x﹣2=﹣(x﹣1)(x﹣2),

,则

+…++…+

证法二:构造数列{an},使其前n项和Tn=ln(1+n),

则当n≥2时,

显然a1=ln2也满足该式,

故只需证

,即证ln(1+x)﹣x+x2>0,记h(x)=ln(1+x)﹣x+x2,x>0,

,h(x)在(0,+∞)上单调递增,故h(x)>h(0)=0,

成立,

以下同证法一。

证法三:令φ(n)=ln(1+n)﹣

=

,则x∈(1,2],,记h(x)=lnx﹣(x﹣1)+(x﹣1)2=lnx+x2﹣3x+2,

∴函数h(x)在(1,2]单调递增,

又h(1)=0,∴当x∈(1,2]时,h(x)>0,即φ(n+1)﹣φ(n)>0,

∴数列φ(n)单调递增,又φ(1)=ln2>0,∴即

知识点

导数的加法与减法法则
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

正确答案

见解析。

解析

(1)解:由题意 ,          ………………1分

时,函数的定义域为

此时函数在上是减函数,在上是增函数,

,无最大值,………………3分

时,函数的定义域为

此时函数在上是减函数,在上是增函数,

,无最大值,………………5分

(2)取,由⑴知

,则,………………9分

(3)假设存在这样的切线,设其中一个切点

∴切线方程:,将点坐标代入得:

,即,        ①

,则,………………12分

在区间上是增函数,在区间上是减函数,

注意到在其定义域上的单调性,知仅在内有且仅有一根

方程①有且仅有一解,故符合条件的切线有且仅有一条,…………14分

知识点

导数的加法与减法法则
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知椭圆的离心率为,直线l:y=x+2与以原点为圆心、椭圆C1的短半轴长为半径的圆相切。

(1)求椭圆C1的方程;

(2)设椭圆C1的左焦点为F1,右焦点为F2,直线l1过点F1且垂直于椭圆的长轴,动直线l2垂直于直线l1,垂足为点P,线段PF2的垂直平分线交l2于点M,求点M的轨迹C2的方程;

(3)设C2与x轴交于点Q,不同的两点R,S在C2上,且满足,求的取值范围。

正确答案

见解析。

解析

(1)由得2a2=3b2,又由直线l:y=x+2与圆x2+y2=b2相切,

,∴椭圆C1的方程为:

(2)由MP=MF2得动点M的轨迹是以l1:x=﹣1为准线,

F2为焦点的抛物线,∴点M的轨迹C2的方程为y2=4x,

(3)Q(0,0),设

,得,∵y1≠y2

∴化简得

(当且仅当y1=±4时等号成立),

又∵y22≥64,∴当y22=64,即y2=±8时

的取值范围是

知识点

导数的加法与减法法则
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题型:填空题
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填空题 · 5 分

若实数满足,则的最大值是       。

正确答案

解析


知识点

导数的加法与减法法则
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题型:简答题
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简答题 · 13 分

已知函数

(1)若的极值点,求的值;

(2)若的图象在点处的切线方程为

①求在区间上的最大值;

②  求函数的单调区间。

正确答案

见解析

解析

(1)

是极值点,

,即

或2。

(2)∵上,∴

上,∴

,∴

,解得

①由可知的极值点。

在区间上的最大值为8。

,得

时,,此时单调递减

时:

此时上单调递减,在上单调递增。

时:

此时上单调递减,在上单调递增,综上所述:当时,单调递减;

时,单调递减,在单调递增;

时,单调递减,在单调递增。

知识点

导数的加法与减法法则
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

某高校在2011年自主招生考试成绩中随机抽取100名学生的笔试成绩,按成绩分组:第1组[75,80),第2组[80,85),第3组[85,90),第4组[90,95),第5组[95,100]得到的频率分布直方图如图所示。

(1)分别求第3,4,5组的频率;

(2)若该校决定在笔试成绩高的第3,4,5组中用分层抽样抽取6名学生进入第二轮面试,

(ⅰ)已知学生甲和学生乙的成绩均在第三组,求学生甲和学生乙同时进入第二轮面试的概率;

(ⅱ)学校决定在这6名学生中随机抽取2名学生接受考官D的面试,设第4组中有X名学生被考官D面试,求X的分布列和数学期望。

正确答案

见解析。

解析

解析:(1)第三组的频率为0.06×5=0.3;

第四组的频率为0.04×5=0.2;第五组的频率为0.02×5=0.1.…………3分

(2)(ⅰ)设M:学生甲和学生乙同时进入第二轮面试  ……6分

(ⅱ)

        ……12分

知识点

导数的加法与减法法则
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题型:简答题
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简答题 · 13 分

已知椭圆)右顶点与右焦点的距离为
短轴长为.

(1)求椭圆的方程;

(2)过左焦点的直线与椭圆分别交于两点,若三角形的面积为,求直线的方程。

正确答案

见解析

解析

(1)由题意,                              -------1分

解得.                                         ------------2分

即:椭圆方程为                               ------------3分

(2)当直线轴垂直时,

此时不符合题意故舍掉;                          -----------4分

当直线轴不垂直时,设直线 的方程为:

代入消去得:.              ------------6分

 ,则,                 -----------7分

所以 .                                     ------------9分

原点到直线的距离

所以三角形的面积.

,                          ------------12分

所以直线.          ---------13分

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导数的加法与减法法则
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题型:填空题
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填空题 · 5 分

已知是球面上三点,且AB =AC = 4cm,,若球心到平面的距离为cm,则该球的表面积为          cm2

正确答案

解析

知识点

导数的加法与减法法则
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题型:简答题
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简答题 · 10 分

已知函数

(1)当时,求函数的最值;

(2)求实数的取值范围,使在区间上是单调函数。

正确答案

(1)  (2)

解析

知识点

导数的加法与减法法则
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题型:填空题
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填空题 · 5 分

如果实数满足等式,那么的取值范围是  ▲

正确答案

解析

用数形结合,设,则表示经过点的直线,为直线的斜率.所以求的取值范围就等价于求同时经过点和圆上的点的直线中斜率的最大最小值.从图中可知,当过P的直线与圆相切时斜率取最大最小值,此时对应的直线斜率分别为,其中不存在,由圆心到直线的距离解得,所以的取值范围是.

知识点

导数的加法与减法法则
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