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题型:填空题
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填空题 · 5 分

等差数列的首项为,公差为,其前项和为,则数列为递增数列的充分必要条件是

正确答案

且d+a>0

解析

,可得,整理得,而,所以. 因此数列单调递增的充要条件是: 且d+a>0.

知识点

利用导数证明不等式
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知函数

(1)若曲线在公共点处有相同的切线,求实数的值;

(2)在(1)的条件下,证明上恒成立;

(3)若,求方程在区间内实根的个数(为自然对数的底数)。

正确答案

见解析。

解析

(1)。…………………2分

∵曲线在公共点处有相同的切线

∴ ,  解得,…………………4分

(2)设

,  ……………5分

∴当时,;当时,,即上单调递增,

上单调递减。   …………………7分

上的最大值为

,即。 …………………8分

(3)原方程可化为

,则 ,由

 显然得到

,得

上单调递增,在上单调递减

时,  ……………10分

 方程在区间内有两个实根  ………………12分

知识点

导数的几何意义利用导数研究函数的单调性利用导数求函数的极值利用导数求函数的最值利用导数证明不等式
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,在三棱锥P-ABC中,PA⊥底面ABC,PA=AB,∠ABC=60°,∠BCA=90°,点D、E分别在棱PB、PC上,且DE∥BC。
(1)求证:BC⊥平面PAC;
(2)当D为PB的中点时,求AD与平面PAC所成的角的正弦值;
(3)是否存在点E使得二面角A-DE-P为直二面角?并说明理由。

正确答案

见解析

解析

(1)∵PA⊥底面ABC,∴PA⊥BC。
又∠BCA=90°,∴AC⊥BC,∴BC⊥平面PAC。
(2)∵D为PB的中点,DE∥BC,
∴DE=BC。
又由(1)知,BC⊥平面PAC,
∴DE⊥平面PAC,垂足为点E,
∴∠DAE是AD与平面PAC所成的角。
∵PA⊥底面ABC,∴PA⊥AB。
又PA=AB,∴△ABP为等腰直角三角形,
∴AD=AB。
在Rt△ABC中,∠ABC=60°,∴BC=AB,
∴在Rt△ADE中,sin∠DAE=

即AD与平面PAC所成角的正弦值为
(3)∵DE∥BC,又由(1)知,BC⊥平面PAC,
∴DE⊥平面PAC。
又∵AE平面PAC,PE平面PAC,
∴DE⊥AE,DE⊥PE,
∴∠AEP为二面角A-DE-P的平面角。
∵PA⊥底面ABC,∴PA⊥AC,
∴∠PAC=90°,∴在棱PC上存在一点E,使得AE⊥PC。
这时,∠AEP=90°,
故存在点E使得二面角A-DE-P是直二面角。

知识点

利用导数证明不等式
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

若复数z满足:(3﹣i)z=3+i(i为虚数单位),则复数z在复平面内对应的点所在的象限是(  )

A第一象限

B第二象限

C第三象限

D第四象限

正确答案

A

解析

,点在第一象限内,选A.

知识点

利用导数证明不等式
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题型:简答题
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简答题 · 13 分

已知,函数的图象相邻两条对称轴间的距离为

(1)求函数的最小正周期和单调增区间;

(2)若的三条边所对的角分别为,满足,求角的取值范围。

正确答案

见解析

解析

(1)

.  

单调增区间为

(2)由余弦定理得,

,又

知识点

利用导数证明不等式
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

过点P(1 ,4)作直线L交 x轴、y轴正半轴于A、B两点,O为坐标原点,当OA+OB取最小值时,求直线L方程.

正确答案

见解析

解析

解法1:设直线的斜率为k,因为直线与x轴y轴正半轴分别相交,所以k<0

因为经过点P(1,4),

则直线I的方程为I:y-4=k(x-1)

整理得:kx-y+4-k=0

当x=0时,y=|OB|=4-k>0

当y=0时,x=|OA|=(k-4)/k>0

|OA|+|OB|=(4-k)+(k-4)/k=4-k+1-4/k=(-k)+(-4/k)+5

由于-k>0,-4/k>0,故-k+(-4/k)>=2根号(-k*(-4/k))=4.

那么最小值=5+4=9

当-k=-4/k,即k=-2,取"=".

直线L方程:y=2x+2

解法2:设A(a,0),B(0,b),a>0,b>0

则:AB直线方程为: x/a+y/b=1

所以,1/a+4/b=1

所以,a=b/(b-4)=1+4/(b-4)

a+b=[1+4/(b-4)]+[(b-4)+4]

=5+[4/(b-4)+(b-4)]

≥5+2√4

=9

其中,4/(b-4)=(b-4),即:b=6时,a+b最小

b=6时,a=1+4/(b-4)=3

所以,OA+OB取最小值时,直线L方程为:x/3+y/6=1.

知识点

利用导数证明不等式
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

某高校组织自主招生考试,共有2 000名优秀同学参加笔试,成绩均介于195分到275分之间,从中随机抽取50名同学的成绩进行统计,将统计结果按如下方式分成8组:第1组[195,205),第2组[205,215),…,第8组[265,275],如图是按上述分组方法得到的频率分布直方图,且笔试成绩在260分(含260分)以上的同学进入面试。

(1)估计所有参加笔试的2 000名同学中,参加面试的同学人数;

(2)面试时,每位同学抽取两个问题,若两个问题全答错,则不能取得该校的自主招生资格;若两个问题均回答正确且笔试成绩在270分以上,则获A类资格;其他情况下获B类资格,现已知某中学有两人获得面试资格,且仅有一人笔试成绩为270分以上,在回答两个面试问题时,两人对每一个问题正确回答的概率均为,求恰有一名同学获得该高校B类资格的概率。

正确答案

见解析

解析

(1)设第i(i=1,2,…,8)组的频率为fi,则由频率分布直方图知

f7=1-(0.004+0.01+0.01+0.02+0.02+0.016+0.008)×10=0.12.

所以成绩在260分以上的同学的概率P≈+f8=0.14,

∴2 000×0.14=280,

故这2 000名同学中,取得面试资格的约为280  ……  6分

(2)不妨设两名同学分别为M,N,且M的笔试成绩在270分以上,则对于M,答题的可能有M11,M10,M01,M00,对于N,答题的可能有N11,N10,N01,N00

其中角标中的1表示正确,0表示错误,如N10表示N同学第一题正确,第二题错误。

将两名同学的答题情况列表如下:

表中AB表示M获A类资格,N获B类资格;

BC表示M获B类资格,N没有获得资格。

所以恰有一名同学获得该高校B类资格的概率为=.   …… 12分

知识点

利用导数证明不等式
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

某几何体的三视图如图所示,这个几何体的内切球的体积为

A

B

C

D

正确答案

C

解析

此几何体是底面边长为2,高为的正四棱锥,可算出其体积为,表面积      为12. 令内切球的半径为,则,从而内切球的体积为        故选C.

知识点

利用导数证明不等式
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

某校高三年级在高校自主招生期间,把学生的平时成绩按“百分制”折算并排序,选出前300名学生,并对这300名学生按成绩分组,第一组[75,80),第二组[80,85),第三组[85,90),第四组[90,95),第五组[95,100),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,如图为频率分布直方图的一部分

(1)       请在图中补全频率分布直方图

(2)       若B大学决定在成绩高的第4,5组中用分层抽样的方法抽取6名学生,并且分成2组,每组3人进行面试,求95分(包括95分)以上的同学在同一个小组的概率。

正确答案

见解析。

解析

(1)由图象可知第五组为:0.02×5×300=30人,由题意,第五组,第一组,第四组,第二组,第三组的人数依次是30人,45人,60人,75人,90人。

(2)第四组中抽取人数:×60=4人,第五组中抽取人数:×30=2人,所以两组共6人,设第四组抽取的四人为A,B,C,D,第五组抽取的2人为m,n,这六人分成两组的情况有两类,情况一m,n在同一小组(A,B,C)(D,m,n);(A,B,D)(m,n,C);(A,C,D)(m,n,B);(B,C,D)(m,n,A)共有四种可能情况,情况二m,n不在同一小组(A,B,n),(C,D,m);(A,C,n),(B,D,m);(A,D,n),(B,C,m); (A,B,m),(C,D,n);(A,C,m),(B,D,n);(A,D,m),(B,C,n)共六种可能结果,两类情况总共10种可能结果,所以两人在一组的概率为

知识点

利用导数证明不等式
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

执行如图所示的程序框图后,输出的值为4,则P的取值范围是(  )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

执行程序框图依次得,此时应不满足条件,故选D.

知识点

利用导数证明不等式
下一知识点 : 利用导数求参数的取值范围
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