- 利用导数求函数的最值
- 共345题
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,
当,
当
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,与
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
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
令解得
情况如下表:
10分
由上表知,当时
取得极大值
,当
时
取得极小值
数形结合可知,实数的取值范围为
12分
知识点
在中,
,
,
。
(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
即,解得
或
(舍去),所以
……………8分
所以,……………10分
,
即 ……… ……12分
知识点
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
。
设,
,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
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
又,且
=
即,
………………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,
为
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,
为
的中点.…………7分
过点作
交
于
,则
是
的中点,
.
过点作
交
于
,则
又于是在
中,
在中,
在中,
,
∴
………… 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
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
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
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
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
或
----------------2分
当时,函数
在
递增,不满足条件②
当时,函数
在(0,2)上递减,满足条件②
综上得,即
----------5分
(2)由(1)知
当时,
当≥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
若复数是纯虚数(i是虚数单位,
),则
正确答案
解析
略
知识点
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