- 导数与积分
- 共3028题
已知函数f(x)=,(x>0)
(1)设f(x)在x0处取得极值,且x0∈(n,n+1),n∈Z,求n的值,并说明x0是极大值点还是极小值点;
(2)求证:f(x0)∈(5,7)
正确答案
见解析
解析
(1)∵ 函数f(x)= (x>0)
∴ f′(x)=1+﹣
﹣
=
,
f′(1)=1+﹣2﹣ln3=﹣
﹣ln3<0,
f′(2)=1+﹣
﹣
=
=
>0,
∴ f′(x)=0在(1,2)内有解,
g(x)=x2+x﹣2﹣ln(x+2),
g′(x)=2x+﹣
=
>0,
∴ g(x)在(0,+∞)单调递增,∴g(x)=0,在(0,+∞)只有1解,
∴ f′(x)=0,(0,+∞)只有一解x0,且x0∈(1,2)
即n=1;
又x<x0时,f′(x)<0,x>x0,f′(x)>0
∴ x0为极小值点;
(2)f(x0)=
∵ f′(x)=0,
∴ x02+x0﹣2﹣ln(x0+2)=0
得:ln(x0+2)=x02+x0﹣2
∴ f(x0)==
+
x0+
=h(x0)
其中x0∈(1,2)中h(x)单调递增
h(1)=+
+
=
,h(2)=
×22+
×2+
=7
又∵f′()=
=
(1﹣ln
)<0
由二分法知:x0∈(,2)…(12分)
f()=
×(
)2+
×
+
=5,h(2)=7;
∴ f(x0)∈(5,7)(14分)
知识点
在四棱锥中,
平面
,底面
为矩形,
.
(1)当时,求证:
;
(2)若边上有且只有一个点
,使得
,求此时二面角
的余弦值。
正确答案
见解析
解析
(1)当时,底面
为正方形,
又因为,
面
…………………………2分
又面
…………………………3分
(2) 因为
两两垂直,分别以它们所在直线
为轴、
轴、
轴建立坐标系,如图所示,
则…………………4分
设,则
要使,只要
所以,即
………6分
由此可知时,存在点
使得
当且仅当,即
时,
边上有且只有一个点
,使得
由此可知…………………………8分设面
的法向量
则即
解得
…………………………10分
取平面的法向量
则的大小与二面角
的大小相等所以
因此二面角的余弦值为
知识点
已知椭圆的离心率为
,以原点为圆心,椭圆短半轴长为半径的圆与直线
相切,
分别是椭圆的左右两个顶点,
为椭圆
上的动点。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若与
均不重合,设直线
的斜率分别为
,求
的值;
(3)为过
且垂直于
轴的直线上的点,若
,求点
的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线。
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意可得圆的方程为直线
与圆相切,
即又
即
得
所以椭圆方程为
(2)设则
即
则即
的值为
(3)设,其中
由已知及点P在椭圆C上可得
整理得其中
①当时,化简得
所以点M的轨迹方程为
轨迹是两条平行于x轴的线段;
②当时,点M的轨迹为中心在原点、长轴在x轴上的椭圆满足
的部分。
知识点
已知,A是曲线
与
围成的区域,若向区域
上随机投一点P,则点P落入区域A的概率为
正确答案
解析
本题为几何概率.区域的面积为
.区域A的面积为
,所以点P落入区域A的概率为
,选D.
知识点
已知椭圆的离心率
且经过点
,抛物线
的焦点F与椭圆
的一个焦点重合。
(1)过F的直线与抛物线交于M,N两点,过M,N分别作抛物线
的切线
,求直线
的交点Q的轨迹方程;
(2)从圆O:上任意一点P作椭圆
的两条切线,切点分别为A,B试问
的大小是否为定值,若是定值,求出这个定值;若不是定值,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)由于椭圆的离心率e=
,则
,
,则
,椭圆
的方程为
将点
代入椭圆
的方程得到c=1,故所求椭圆
的方程为
其焦点坐标为
,则F(0,1),故抛物线
的方程为
易知直线MN的斜率一定存在,设为k,则直线MN的方程为y=kx+1,代入抛物线的方程得到。设
,则
由于,故直线
的斜率为
,
的方程为
即
,同理可得直线
的方程为
,令
,即
显然
,故
,即点Q的横坐标是
,点Q的纵坐标是
,即点Q(2k,-1),故点Q的轨迹方程是y=-1
(2)当这两条切线中有一条切线的斜率不存在时,根据对称性,不妨设点P在第一象限,则此时点P的横坐标为,代入圆O的方程得点P的纵坐标是
,因此这两条切线所在的方程分别为
因此
,所以若角APB的大小为定值,则这个定值只能是
当这两条切线的斜率都存在时,设点P,过点P的切线的斜率为,则切线方程为
,由于直线
是椭圆
的切线,故
整理得:
设切线PA,PB的斜率分别为,则
是上述方程的两个实根,故
又点P
在圆
上,故
所以
,所以
,
综上可知,角APB的大小为定值,且这个定值为。
知识点
某几何体的三视图如图所示,且该几何体的体积是,则正视图中x的值是
正确答案
解析
由三视图可知,这个几何体是一个底面为直角梯形的四棱锥,底面积为S==3,V=
,解得x=
,所以,选C。
知识点
已知抛物线C的极坐标方程为,若斜率为1的直线经过抛物线C的焦点,与圆相切
,则r= .
正确答案
解析
将化为普通方程即
,得
知识点
已知函数图象上的一个最低点为A,离A最近的两个最高点分别为B,C,
(1)求a的值;
(2)求的单调递增区间。
正确答案
见解析。
解析
(1)
令,其中
为最小正周期,
则
,故
得
;
(2)因为
所以
解得,
所以的单调递增区间为
知识点
某高中毕业学年,在高校自主招生期间,把学生的平时成绩按“百分制”折算,排出
前名学生,并对这
名学生按成绩分组,第一组
,第二组
,第三组
,第四组
,第五组
,如图为频率分布直方图的一部分,其中
第五组、第一组、第四组、第二组、第三组的人数依次成等差数列,且第四组的人数
为60.
(1)请在图中补全频率分布直方图;
(2)若大学决定在成绩高的第
,
,
组中用分层抽样的方法抽取
名学生进行面试.
① 若大学本次面试中有
、
、
三位考官,规定获得两位考官的认可即面试
成功,且面试结果相互独立,已知甲同学已经被抽中,并且通过这三位考官面试的概率依次为、
,
,求甲同学面试成功的概率;
②若大学决定在这
名学生中随机抽取
名学生接受考官
的面试,第
组中有
名学生被考官
面试,求
的分布列和数学期望.
正确答案
见解析
解析
(1)因为第四组的人数为,所以总人数为:
,由直方图可知,第五组人数为:
人,又
为公差,所以第一组人数为:45人,第二组人数为:75人,第三组人数为:90人
(2)设事件甲同学面试成功,则
(3)由题意得,
,
,
,
分布列为
知识点
如图,已知均在⊙O上,且
为⊙O的直径。
(1)求的值;
(2)若⊙O的半径为,
与
交于点
,且
、
为弧
的三等分点,求
的长。
正确答案
见解析。
解析
(1)连接,则
.
(2)连接,因为
为⊙O的直径,
所以,又
、
为
的三等分点,所以
.
所以.因为⊙O的半径为
,即
,所以
.
在中,
.
则.
知识点
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