- 函数的最值及其几何意义
- 共151题
已知。
(1)当时,判断
的奇偶性,并说明理由;
(2)当时,若
,求
的值;
(3)若,且对任何
不等式
恒成立,求实数
的取值范围。
正确答案
(1)既不是奇函数,也不是偶函数(2)
(3)当时,
的取值范围是
;
当时,
的取值范围是
;
当时,
的取值范围是
。
解析
解析:(1)当时,
既不是奇函数也不是偶函数,……2分
∵,∴
所以既不是奇函数,也不是偶函数,………………………………………2分
(2)当时,
,
由得
……………………………2分
即或
………………………2分
解得
所以或
。 ………………2分
(3)当时,
取任意实数,不等式
恒成立,
故只需考虑,此时原不等式变为
即 ………………………………………………………2分
故
又函数在
上单调递增,所以
;
对于函数
①当时,在
上
单调递减,
,又
,
所以,此时的取值范围是
。 ……………………………………2分
②当,在
上,
,
当时,
,此时要使
存在,
必须有 即
,此时
的取值范围是
综上,当时,
的取值范围是
;
当时,
的取值范围是
;
当时,
的取值范围是
。
知识点
设函数和
都是定义在集合
上的函数,对于任意的
,都有
成立,称函数
与
在
上互为“
函数”。
(1)函数与
在
上互为“
函数”,求集合
;
(2)若函数(
与
在集合
上互为“
函数”,求证:
;
(3)函数与
在集合
且
,
上互为“
函数”,当
时,
,且
在
上是偶函数,求函数
在集合
上的解析式。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)由得
化简得,,
或
………2分
解得或
,
,即集合
………2分
(若学生写出的答案是集合的非空子集,扣1分,以示区别。)
(2)证明:由题意得,(
且
)………2分
变形得,,由于
且
………2分
因为,所以
,即
………2分
(3)当,则
,由于函数
在
上是偶函数
则
所以当时,
……………2分
由于与函数
在集合
上“ 互为
函数”
所以当,
恒成立,
对于任意的
(
)恒成立,
即……………2分
所以,
即
所以,
当(
)时,
……………2分
所以当时,
………2分
知识点
在平面直角坐标系中,椭圆C的参数方程为
,其中
为参数.以O为极点,
轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为
.求椭圆C上的点到直线l距离的最大值和最小值。
正确答案
见解析。
解析
直线l的普通方程为:,设椭圆C上的点到直线l距离为
.
∴当时,
,当
时,
知识点
已知,函数
.
(1)当时,求使
成立的
的集合;
(2)求函数在区间
上的最小值。
正确答案
见解析
解析
(1)由题意,. …………………………………………1分
当时,
,解得
; ……………………………2分
当时,
,解得
. ……………………………3分
综上,所求解集为……………………4分
(2)①当时,在区间
上,
,其图像是开口向上的抛物线,对称轴是
,
∵,
∴,
∴………………………6分
② 当时,在区间[1,2]上,
,
……8分
③当时,在区间[1,2]上,
,其图像是开口向下的抛物线,对称轴是
,
当
即
时,
…………10分
当
即
时,
∴综上,…………………12分
知识点
某仓库为了保持库内的湿度和温度,四周墙上均装有如图所示的自动通风设施.该设施的下部ABCD是矩形,其中AB=2米,BC=1米;上部CDG是等边三角形,固定点E为AB的中点.△EMN是由电脑控制其形状变化的三角通风窗(阴影部分均不通风),MN是可以沿设施边框上下滑动且始终保持和AB平行的伸缩横杆.
(1)设MN与AB之间的距离为x米,试将△EMN的面积S(平方米)表示成关于x的函数;
(2)求△EMN的面积S(平方米)的最大值.
正确答案
(1)
(2)平方米
解析
解析:(1)
①如图1所示,当MN在矩形区域滑动,
即0<x≤1时,
△EMN的面积S==
;············· 1分
②如图2所示,当MN在三角形区域滑动,
即1<x<时,
如图,连接EG,交CD于点F,交MN于点H,
∵ E为AB中点,
∴ F为CD中点,GF⊥CD,且FG=.
又∵ MN∥CD,
∴ △MNG∽△DCG。
∴ ,即
。 4分
故△EMN的面积S=
=; ················· 6分
综合可得:
7分
(2)①当MN在矩形区域滑动时,,所以有
;·················· 8分
②当MN在三角形区域滑动时,S=.
因而,当(米)时,S得到最大值,最大值S=
(平方米).
∵ ,
∴ S有最大值,最大值为平方米. ······················································ 12分
知识点
已知函数f(x)=ax+lnx,其中a为常数,设e为自然对数的底数。
(1) 当a=-1时,求f(x)的最大值;
(2) 若f(x)在区间(0,e]上的最大值为-3,求a的值;高考资源网
(3) 当a=-1时,试推断方程=
是否有实数解。
正确答案
见解析。
解析
(1)当a=-1时,f(x)=-x+lnx,f′(x)=-1+……………………1分
当0<x<1时,f′(x)>0;当x>1时,f′(x)<0.
∴f(x)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数…………3分
=f(1)=-1…………………………………………………………4分
(2)∵f′(x)=a+,x∈(0,e],
∈
………………………………5分
① 若a≥,则f′(x)≥0,从而f(x)在(0,e]上增函数
∴=f(e)=ae+1≥0.不合题意…………………………………6分
② 若a<,则由f′(x)>0
>0,即0<x<
由f(x)<0<0,即
<x≤e.
从而f(x)在上增函数,在
为减函数
∴=f
=-1+ln
………………………………………8分
令-1+ln=-3,则ln
=-2
∴=
,即a=
. ∵
<
,∴a=
为所求……………9分
(3) 由(1)知当a=-1时=f(1)=-1,
∴|f(x)|≥1……………………………………………………………10分
又令g(x)=,g′(x)=
,令g′(x)=0,得x=e,
当0<x<e时,g′(x)>0,g(x) 在(0,e)单调递增高考资源网;
当x>e时,g′(x)<0,g(x) 在(e,+∞)单调递减…………………………11分
∴=g(e)=
<1, ∴g(x)<1……………………………12分
∴|f(x)|>g(x),即|f(x)|> ……………………………………13分
∴方程|f(x)|=没有实数解.…………………………………14分
知识点
在平面直角坐标系xOy中,过点、
分别作x轴的垂线与抛物线
分别交于点
,直线
与 x轴交于点
,这样就称
确定了
,同样,可由
确定
,…,若
,
,则
。
正确答案
解析
设、
,则割线
的方程为:
,令
得
,即
,不难得到
;
知识点
某种商品每件进价12元,售价20元,每天可卖出48件,若售价降低,销售量可以增加,且售价降低元时,每天多卖出的件数与
成正比,已知商品售价降低3元时,一天可多卖出36件。
(1)试将该商品一天的销售利润表示成的函数;
(2)该商品售价为多少元时一天的销售利润最大?
正确答案
见解析
解析
(1)由题意可设,每天多卖出的件数为,∴
,∴
又每件商品的利润为元,每天卖出的商品件数为
∴该商品一天的销售利润为
(2)由
令可得
或
当变化时,
、
的变化情况如下表:
∴当商品售价为16元时,一天销售利润最大,最大值为432元
知识点
已知函数,
。
(1)当时,求函数
的极大值和极小值;
(2)是否存在等差数列,使得
对一切
都成立?并说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1) =
,
=
,
令得
,
因为,所以
,
当为偶数时
的增减性如下表:
所以当时,
;当
时,
,
当为奇数时
的增减性如下表:
所以时,
;当
时,
,
(2)假设存在等差数列使
成立,
由组合数的性质,
把等式变为,
两式相加,因为是等差数列,所以
,
故,
所以。
再分别令,得
且
,
进一步可得满足题设的等差数列的通项公式为
,
知识点
动点到定点
的距离与到
轴的距离之差为
.
(1)求动点的轨迹
的方程;
(2)过点的直线
与曲线
交于
两点,问直线
上是否存在点
,使得
是等边三角形?若存在,求出所有的点
;若不存在,请说明理由.
正确答案
见解析
解析
解析:(1)依题意有: …………2分
当时,
;当
时,
…………5分
∴M点的轨迹方程为 …………6分
(2)分析可知只能与抛物线
相交。
设的方程为
,代入
的
…………7分
设AB
则
∴ …………8分
AB的中点 由
是等边三角形得:
且
……………9分
令点P则
……………10分
∴,解得
所以存在点P使得
是等边三角形. ……………13分
知识点
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