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题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知函数.其中.

(1)若曲线y=f(x)与y=g(x)在x=1处的切线相互平行,求两平行直线间的距离;

(2)若f(x)≤g(x)-1对任意x>0恒成立,求实数a的值;

(3)当a<0时,对于函数h(x)=f(x)-g(x)+1,记在h(x)图象上任取两点A、B连线的斜率为,若,求a的取值范围.

正确答案

见解析

解析

(1),依题意得:a=2; ……………2分

曲线y=f(x)在x=1处的切线为2x-y-2=0,

曲线y=g(x)在x=1处的切线方程为2x-y-1=0. ……………3分

两直线间的距离为……………4分

(2)令h(x)=f(x)-g(x)+1, ,则

当a≤0时, 注意到x>0, 所以<0, 所以h(x)在(0,+∞)单调递减, ………………5分

又h(1)=0,故0<x<1时,h(x)>0,即f(x)> g(x)-1,与题设矛盾. ……………6分

当a>0时,

,时,

所以h(x)在上是增函数,在上是减函数, ……………8分

∴h(x)≤

因为h(1)=0,又当a≠2时,≠1,不符.

所以a=2.  ……………9分

(3)当a<0时,由(2)知<0,∴h(x)在(0,+∞)上是减函数,

不妨设0<x1≤x2,则|h(x1)-h(x2)|=h(x1)-h(x2),|x1-x2|=x2-x1, ……………10分

∴|h(x1)-h(x2)|≥|x1-x2

等价于h(x1)-h(x2)≥x2-x1,即h(x1)+x1≥h(x2)+x2, ……………11分

令H(x)=h(x)+x=alnx-x2+x+1,H(x)在(0,+∞)上是减函数,

 (x>0), ……………12分

∴-2x2+x+a≤0在x>0时恒成立,∴a≤(2x2-x)min ……………13分

又x>0时, (2x2-x)min=

∴a≤-,又a<0,∴a的取值范围是.  ……………14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最值利用导数求参数的取值范围两条平行直线间的距离
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知函数,对于任意实数恒有

(1)求实数的最大值;

(2)当最大时,函数有三个零点,求实数的取值范围

正确答案

见解析

解析

(1)

  2分

对于恒有,即对于恒成立4分

        5分

   6分

(2)有三个零点

有三个不同的实根   7分

,则      8分

解得

情况如下表:

10分

由上表知,当取得极大值,当取得极小值

数形结合可知,实数的取值范围为  12分

知识点

利用导数求函数的最值
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

中,

(1)求的值;

(2)求的值。

正确答案

见解析

解析

(1)在中,由,得……………2分

又由正弦定理  ………………3分

得:………………4分

(2)由余弦定理:得: …………6分

,解得(舍去),所以……………8分

所以,……………10分

 ……… ……12分

知识点

利用导数求函数的最值
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知函数

(1)求函数的单调区间。

(2)若上恒成立,求实数的取值范围

(3)在(2)的条件下,对任意的,求证:

正确答案

见解析

解析

解析:(1)解:依题意,直线的斜率存在,设其方程为,      ………1分

将其代入,整理得

,所以 ,    ………………3分

故点的横坐标为,依题意,得

解得 ,     ………6分

(2)解:假设存在直线,使得 ,显然直线不能与轴垂直。

由(1)可得 。………………8分

因为

所以

解得 , 即 ,         ………10分

因为 △∽△,所以

所以 ,整理得 , 因为此方程无解, 所以不存在直线,使得 ,      ………………12分

知识点

利用导数求函数的最值
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱AA1⊥平面ABC,△ABC为正三角形,侧面AA1C1C是正方形, E是的中点,F是棱CC1上的点.

(1)当时,求正方形AA1C1C的边长;

(2)当A1F+FB最小时,求证:AE⊥平面A1FB.

正确答案

见解析

解析

(1)设正方形AA1C1C的边长为

由于E是的中点,△EAB的面积为定值。

∥平面点F到平面EAB的距离为定值

即为点C到平面平面的距离

,且=

  ………………5分

(2)解法一:将侧面展开到侧面得到矩形,连结,交于点,此时点使得最小.此时平行且等于的一半,

的中点.……7分

取AB中点O,连接OE,EF,OC,为平行四边形,

△ABC为正三角形,,又平面ABC,,且,平面,平面

,又,………… 11分

由于E是的中点,所以,又,

所以直线AE与平面垂直…………12分

解法二:将侧面展开到侧面得到矩形,连结,交于点,此时点使得最小.此时平行且等于的一半,的中点.…………7分

过点,则的中点,.

过点,则

于是在中,

中,

中, ∴………… 11分

由于E是的中点,所以,又,

所以直线AE与平面垂直…………12分

知识点

利用导数求函数的最值
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

某校在筹办2013年元旦联欢会前,对学生“是喜欢曲艺还是舞蹈节目”作了一次调查,随机抽取了100名学生,相关的数据如下表所示:

(1)若从喜欢舞蹈节目的45名学生中按性别分层随机抽取5名,则女生应该抽取几名?

(2)在(1)中抽取的5名学生中取2名,求恰有1名男生的概率。

正确答案

见解析。

解析

(1)女生应该抽取的女生数为27×=3人。

(2)在(1)中抽取的5名学生中取2名,所有的取法有=10种,求恰有1名男生的取法有2×3=6种,故恰有1名男生的概率为

知识点

利用导数求函数的最值
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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,点P在平面ABC上的射影D是AC的中点.BC =2AC=8,AB =

(1)证明:平面PBC丄平面PAC

(2)若PD =,求二面角A-PB-C的平面角的余弦值.

正确答案

见解析

解析

(1)在△ABC中,AC=4,BC=8, AB=4

 ,故AC⊥BC-------2分

又平面PAC⊥平面ABC,平面PAC平面ABC=AC,  BC⊥平面PAC

BC平面PBC, 平面PBC⊥平面PAC----4分

(2)无论M点在PA在何处,MC平面PAC, BC⊥平面PAC,所以△MBC总为直角三角形. ----6分

,当的面积最小时,只需MC最短。

----8分

又△PAC是等边三角形,所以M在PA中点时,MC最短,此时点M到平面PBC的距离是点A到平面PBC的距离的一半. ----10分

由(1)平面PBC⊥平面PAC;所以过A作PC的垂线AD,即为等边三角形PAC的高即为A到平面PBC的距离,AD=,所以点M到平面PBC的距离是.----12分

知识点

利用导数求函数的最值
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题型:填空题
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填空题 · 5 分

手表的表面在一平面上,整点1,2,…,12这12个数字等间隔地分布在半径为的圆周上,从整点到整点的向量记作,则=           ,

正确答案

答案:

解析

∵整点把圆分成12份,∴每一份所对应的圆心角是30度,连接相邻的两点组成等腰三角形底边平方为,每对向量的夹角为30°,∴每对向量的数量积为12()cos300=

知识点

利用导数求函数的最值
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知二次函数同时满足:

①不等式 ≤0的解集有且只有一个元素;

②在定义域内存在,使得不等式成立,设数列{}的前项和.

(1)求函数的表达式;

(2)求数列{}的通项公式;

(3)设各项均不为0的数列{}中,所有满足的整数的个数称为这个数列{}的变号数,令),求数列{}的变号数。

正确答案

见解析

解析

(1)∵不等式≤0的解集有且只有一个元素

 解得----------------2分

时,函数递增,不满足条件②

时,函数在(0,2)上递减,满足条件②

综上得,即----------5分

(2)由(1)知

时,

≥2时

----------------9分

(3)由题设可得-------------11分

,∴都满足

∵当≥3时,

即当≥3时,数列{}递增,

,由,可知满足

∴数列{}的变号数为3. --------------14分

知识点

利用导数求函数的最值
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

若复数是纯虚数(i是虚数单位,),则

A1

B-1

C

D0

正确答案

A

解析

略 

知识点

利用导数求函数的最值
下一知识点 : 利用导数证明不等式
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