- 函数的最值及其几何意义
- 共151题
已知、是两个不共线的非零向量。
(1)设,(),,当、、三点共线时,求的值。
(2)如图,若,,与夹角为,,点是以为圆心的圆弧上一动点,设(),求的最大值。
正确答案
见解析
解析
(1)由题意,可设,(2分)
将,代入上式,
得,解得,,(6分)
(2)以为原点,为轴建立直角坐标系,则,。
设(),则,由,得,,于是,,(10分)
于是,
故当时,的最大值为,(14分)
另解:设(),由,
,可得,,
于是,
故当时,的最大值为。
知识点
已知函数,的图像分别与轴、轴交于、两点,且,函数. 当满足不等式时,求函数的最小值。
正确答案
-3
解析
由题意知:、,则
可解得:,即
因为,即,解不等式得到
因为,则所以,
当且仅当,即,时,等号成立.
所以,当时,的最小值为.
知识点
定义,其中。
(1)设,函数,试判断的定义域内零点的个数;
(2)设,函数,求的最小值;
(3)记(2)中最小值为,若是各项均为正数的单调递增数列,证明:。
正确答案
见解析。
解析
知识点
直线与圆相交于两点,若,则的取值范围是( )
正确答案
解析
略
知识点
设函数的图象与直线相切于。
(1)求在区间上的最大值与最小值;
(2)是否存在两个不等正数,当时,函数的值域是,若存在,求出所有这样的正数;若不存在,请说明理由;
正确答案
见解析。
解析
(1),
依题意则有:,即 解得
∴
令,解得或
当变化时,在区间上的变化情况如下表:
所以函数在区间上的最大值是4,最小值是0.
(2)由函数的定义域是正数知,,故极值点不在区间上;
①若极值点在区间,此时,在此区间上的最大值是4,不可能等于;故在区间上没有极值点;
②若在上单调增,即或,
则,即,解得不合要求;
③若在上单调减,即1<s<t<3,则,
两式相减并除得:, ①
两式相除可得,即,整理并除以得:, ②
由①、②可得,即是方程的两根,
即存在,不合要求.
综上可得不存在满足条件的s、t.
知识点
已知函数,。
(1)求的最大值;
(2)设△中,角、的对边分别为、,若且,求角的大小。
正确答案
见解析。
解析
(1)
,(注:也可以化为)
所以的最大值为。
(2)因为,由(1)和正弦定理,得。
又,所以,即,
而是三角形的内角,所以,故,,
所以,,。
知识点
已知函数,的图象过点,且在点处的切线与直线垂直。
(1)求实数的值;
(2)求在为自然对数的底数)上的最大值;
(3)对任意给定的正实数,曲线上是否存在两点P,Q,使得△POQ是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边的中点在轴上?
正确答案
见解析。
解析
(1)当时,,(2分)
由题意,得即解得,(4分)
(2)由(1),知(5分)
①当时,,由,得;由,得或,所以在和上单调递减,在上单调递增。
因为,,,所以在上的最大值为2。
②当时,,当时,;当时,在上单调递增,(7分)
所以在上的最大值为。
所以当时,在上的最大值为;
当时,在上的最大值为2.(8分)
(3)假设曲线上存在两点P,Q满足题意,则P,Q只能在轴两侧,
因为△POQ是以O为直角顶点的直角三角形,所以,
不妨设,则由△POQ斜边的中点在轴上知,且 ,所以,(*)
是否存在两点P,Q满足题意等价于方程(*)是否有解。
若,则,代入方程(*),得,
即,而此方程无实数解;
当时,则,代入方程(*),得,即。(11分)
设,则在上恒成立,
所以在上单调递增,从而,即的值域为。
因为,所以的值域为,
所以当时,方程有解,即方程(*)有解。
所以对任意给定的正实数,曲线上总存在两点P,Q,使得△POQ是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边的中点在轴上,(13分)
知识点
已知四棱柱中,侧棱底面ABCD,且,底面ABCD的边长均大于2,且,点P在底面ABCD内运动,且在AB,AD上的射影分别为M,N,若|PA|=2,则三棱锥体积的最大值为______。
正确答案
解析
由条件可得,A、M、P、N四点在以PA为直径的圆上,所以由正弦定理得,所以、在△PMN中,由余弦定理可得,当且仅当PM= PN时取等号,所以,所以底面△PMN的面积,当且仅当PM= PN时取最大值,故三棱锥的体积。
知识点
函数的反函数是
正确答案
解析
略
知识点
某工厂生产某种产品,已知该产品的月生产量(吨)与每吨产品的价格p(元/吨)之间的关系式为:p=24200-0.2x2,且生产x吨的成本为(元).问该厂每月生产多少吨产品才能使利润达到最大?最大利润是多少?(注:利润=收入─成本)
正确答案
见解析。
解析
每月生产x吨时的利润为
由
得当 当
∴在(0,200)单调递增,在(200,+∞)单调递减,
故的最大值为
答:每月生产200吨产品时利润达到最大,最大利润为315万元.
知识点
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