- 利用导数求函数的最值
- 共345题
已知:数列的前n项和为
,,
且当n
,
满足
是
与-3的等差中项.
(1)求;
(2)求数列的通项公式.
正确答案
见解析。
解析
(1)由题知,是
与-3的等差中项.
即
(n
,
)
………………………2分
………………………………………5分
(2)由题知(n
,
) ①
(
) ②
②—①得 即
(n
,
)③ ………8分
也满足③式 即
(
)
是以3为首项,3为公比的等比数列.
=
(
) ……………10分
知识点
已知椭圆C的左、右焦点分别为,椭圆的离心率为
,且椭圆C经过点
。
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若线段是椭圆过点
的弦,且
,求
内切圆面积最大时实数
的值。
正确答案
见解析
解析
(1),又
…………4分
(2)显然直线不与
轴重合
当直线与
轴垂直时,|
|=3,
,
;………………5分
当直线不与
轴垂直时,设直线
:
代入椭圆C的标准方程,
整理,得
………………7分
令
所以
由上,得
所以当直线与
轴垂直时
最大,且最大面积为3 ……………10分
设内切圆半径
,则
即,此时直线
与
轴垂直,
内切圆面积最大
所以, ………………12分
知识点
已知是递增的等差数列,满足
(1)求数列的通项公式和前n项和公式;
(2)设数列对
均有
…+
成立,求数列
的通项公式。
正确答案
见解析。
解析
(1)∵,再由
,
可解得(舍去)……………………………………………………3分
∴,∴
………………………………………………………………………6分
(2)由…+
,当
时
…+
,
两式相减得……………………………………………………………8分
∴……………………………………………………………………………………10分
当n=1时,
∴.…………………………………………………………………………………………1
2分
知识点
若的图像与直线
相切,并且切点横坐标依次成公差为
的等差数列。
(1)求和
的值;
(2)⊿ABC中a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边。若是函数
图象的一个对称中心,且a=4,求⊿ABC面积的最大值。
正确答案
见解析
解析
(1)=
………………3分
由题意,函数的周期为
,且最大(或最小)值为
,而
,
所以, ………………6分
(2)∵(是函数
图象的一个对称中心
∴
又因为A为⊿ABC的内角,所以 ………………8分
所以(当且仅当
时取等号)……………10分
(当且仅当
时取到最大值) ……………12分
知识点
如图,已知⊙O中,直径AB垂直于弦CD,垂足为M,P是CD延长线上一点,PE切⊙O于点E,连接BE交CD于点F,证明:
(1)∠BFM=∠PEF;
(2)PF2=PD·PC.
正确答案
见解析
解析
(1)连接OE,
∵PE切⊙O于点E,∴OE⊥PE.
∴∠PEF+∠FEO=90°。
又∵AB⊥CD,
∴∠B+∠BFM=90°。
又∵∠B=∠FEO,
∴∠BFM=∠PEF. -------------5分
(2)∵∠EFP=∠BFM,
∴∠EFP=∠PEF.
∴PE=PF.
又∵PE2=PD·PC,
∴PF2=PD·PC. -------------10分
知识点
设数列的前
项和为
,
,且对任意正整数
,点
在直线
上。
(1) 求数列的通项公式;
(2)是否存在实数,使得数列
为等差数列?若存在,求出
的值;若不存在,则说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意可得:
①
时,
②
①─②得,
是首项为
,公比为
的等比数列,
(2)解法一:
若为等差数列,
则成等差数列,
得
又时,
,显然
成等差数列,
故存在实数,使得数列
成等差数列,
解法二:
欲使成等差数列,只须
即
便可,
故存在实数,使得数列
成等差数列,
知识点
如图所示,有一块半径长为1米的半圆形钢板,现要从中截取一个内接等腰梯形部件,设
。
(1)若用一种金属线条对梯形部件镶边,求最少需要准备该金属线条多少米;
(2)求梯形部件面积的最大值。
正确答案
见解析。
解析
如图所示,以直径所在的直线为
轴,线段
中垂线为
轴,建立平面直角坐标系,设
,过点
作
于
,则
,∴
,
(1)∵,∴
,
设的周长为
,则
.
下面只需要求的最大值.
令,则
,
∴,即当
时,
有最大值5.
(2)
(方法1),令
,则
,令
,
,当
时,
,当
时,
,所以当
时,
有最大值
,
有最大值
.
(方法2),令
,∴
,
,
.且当
时,
,当
时,
,
所以当时,
有最大值
.
(方法3)设(
),过点
作
于
,则
,
,
,
令,得
,即
,
(舍),且当
时,
,当
时,
,所以当
时,
有最大值
.
知识点
若函数满足:在定义域内存在实数
,使
(k为常数),则称“f(x)关于k可线性分解”。
(1)函数是否关于1可线性分解?请说明理由;
(2)已知函数关于
可线性分解,求
的取值范围;
正确答案
见解析
解析
(1)函数的定义域是R,若是关于1可线性分解,
则定义域内存在实数,使得
。
构造函数
。
∵,
且
在
上是连续的,
∴在
上至少存在一个零点。
即存在,使
。 …………………………… 4分
另解:函数关于1可线性分解,
由,得
。
即。
作函数与
的图象,
由图象可以看出,存在R,使
,
即)成立,………………………………………… 4分
(2)的定义域为
。
由已知,存在,使
。
即。
整理,得,即
。
∴,所以
。
由且
,得
。
∴a的取值范围是。 ………………………………………… 10分
知识点
如图一块长方形区域,
,
,在边
的中点
处有一个可转动的探照灯,其照射角
始终为
,设
,探照灯照射在长方形
内部区域的面积为
(1)当时,求
关于
的函数关系式;
(2)当时,求
的最大值;
(3)若探照灯每分钟旋转“一个来回”(
自
转到
,再回到
,称“一个来回”,忽略
在
及
处所用的时间),且转动的角速度大小一定。设
边上有一点
,且
,求点
在“一个来回”中被照到的时间。
正确答案
见解析。
解析
(1)当时,
在
上,
在
上,
当时,
、
都在
上,
(2)当时,
,
当时,
(3)在“一个来回”中,共转动了
,其中点
被照到时,
共转动了
点被照到的时间为
分钟
(1),设过右焦点
且垂直于长轴的弦为
,将
代入椭圆方程
,解得
, 故
,可得
,
所以,椭圆方程为,
(2)由题意知,直线斜率存在,故设为
,则直线
的方程为
,直线
的方程为
,可得
,则
,
设,
,联立方程组
,
消去得:
,
,
,
则,
设与椭圆交另一点为
,
,联立方程组
,
消去得
,
,
所以,
故。
所以等于定值
,
知识点
已知函数其中e是自然对数的底数。
(1)证明:是
上的偶函数;
(2)若关于x的不等式在
上恒成立,求实数m的取值范围;
(3)已知正数a满足:存在,使得
成立,试比较
与
的大小,并证明你的结论。
正确答案
见解析。
解析
(1),
,∴
是
上的偶函数
(2)由题意,,即
∵,∴
,即
对
恒成立
令,则
对任意
恒成立
∵,当且仅当
时等号成立
∴
(3),当
时
,∴
在
上单调增
令,
∵,∴
,即
在
上单调减
∵存在,使得
,∴
,即
∵
设,则
当时,
,
单调增;
当时,
,
单调减
因此至多有两个零点,而
∴当时,
,
;
当时,
,
;
当时,
,
。
知识点
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