- 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
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
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