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题型:简答题
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简答题

设直线l的方程是2x+By-1=0,倾斜角为α.

(1)试将α表示为B的函数;

(2)若<α<,试求B的取值范围;

(3)若B∈(-∞,-2)∪(1,+∞),求α的取值范围.

正确答案

(1)若B=0,则直线l的方程是2x-1=0,∴α=

若B≠0,则方程即为y=-x+

∴当B<0时,->0,α=arctan(),

当B>0时,-<0,α=π+arctan(-),

即:α=

(2)若α=,则B=0,

若α≠,则tanα<-或tanα>

即-<-(B>0)或-(B<0),

∴-2<B<0或0<B<

综上,知-2<B<

(3)若B<-2,则-<1,

∴0<tanα<1,0<α<

若B>1,则->-2,

∴0>tanα>-2,π-arctan2<α<π.

综上,知π-arctan2<α<π或0<α<

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题型:简答题
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简答题

已知命题p:命题q:1-m≤x≤1+m,m>0,若命题p是命题q的必要不充分条件,求实数m的取值范围.

正确答案

∵命题p:

∴p:x∈[-2,10],

又∵q:x∈[1-m,1+m],m>0,

∵命题p是命题q的必要不充分条件,

∴[-2,10]⊋[1-m,1+m].

∴0<m≤3

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题型:简答题
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简答题

设命题p:曲线y=x3-2ax2+2ax上任一点处的切线的倾斜角都是锐角;命题q:直线y=x+a与曲线y=x2-x+2有两个公共点;若命题p和命题q中有且只有一个是真命题,求实数a的取值范围.

正确答案

若命题p为真命题,则y′=3x2-4ax+2a>0对x∈R恒成立,…(2分)

∴△1=(4a)2-4×3×2a=8a(2a-3)<0,得0<a<;…(5分)

若命题q为真命题,则方程组有两组不同的解,即x2-2x+2-a=0有两个不等根,

∴△2=4-4(2-a)=4(a-1)>0,得a>1;…(10分)

那么,命题p为真命题而命题q为假命题时,即0<a<且a≤1,

得,0<a≤1;…(12分)

命题p为假命题而命题q为真命题时,即,得,a≥

∴当命题p和命题q中有且只有一个是真命题时,a∈(0,1]∪[,+∞).…(14分)

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题型:填空题
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填空题

已知定义在区间[0,1]上的函数y=f(x)的图象如图所示,对于满足0<x1<x2<1的任意x1、x2,给出下列结论:

①f(x2)-f(x1)>x2-x1

②x2f(x1)>x1f(x2);

<f ().

其中正确结论的序号是______(把所有正确结论的序号都填上).

正确答案

由f(x2)-f(x1)>x2-x1

可得>1,

即两点(x1,f(x1))与(x2,f(x2))连线的斜率大于1,

显然①不正确;

由x2f(x1)>x1f(x2

即表示两点(x1,f(x1))、(x2,f(x2))与原点连线的斜率的大小,

可以看出结论②正确;

结合函数图象,

容易判断③的结论是正确的.

故答案:②③

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=,在x=1处取得极值为2.

(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;

(Ⅱ)若函数f(x)在区间(m,2m+1)上为增函数,求实数m的取值范围;

(Ⅲ)若直线l与f(x)=图象相切于点P(x0,y0),求直线l的斜率的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)已知函数f(x)=,∴f′(x)=.(2分)

又函数f(x)在x=1处取得极值2,

∴f(x)=.(4分)

(Ⅱ)∵f′(x)==

由f′(x)>0,得4-4x2>0,即-1<x<1,

所以f(x)=的单调增区间为(-1,1).(6分)

因函数f(x)在(m,2m+1)上单调递增,则有解得-1<m≤0,

即m∈(-1,0]时,函数f(x)在(m,2m+1)上为增函数.(9分)

(Ⅲ)∵f′(x)=

∴直线l的斜率为k=f′(x0)==4[-](11分)

=t,t∈(0,1),则直线l的斜率k=4(2t2-t)(t∈(0,1)

∴k∈[-,4],即直线l的斜率k的取值范围是[-,4](14分)

[或者由k=f(x0)转化为关于x02的方程,根据该方程有非负根求解].

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3+ax2+ax+b的图象过点P(0,2),且在x=-1处的切线斜率为6.

(Ⅰ)求函数y=f(x)的解析式;

(Ⅱ)求函数y=f(x)的单调区间.

正确答案

(Ⅰ)f'(x)=3x2+2ax+a.

由题意知,解得

∴f(x)=x3-3x2-3x+2.

(Ⅱ)f'(x)=3x2-6x-3.

令3x2-6x-3=0,即x2-2x-1=0.

解得x1=1-,x2=1+

当x<1-,或x>1+时,f′(x)>0;

当1-<x<1+时,f′(x)<0.

∴f(x)的单调递增区间为:(-∞,1-)和(1+,+∞),

f(x)的单调递减区间为:(1- ,1+).

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题型:简答题
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简答题

现有一组互不相同且从小到大排列的数据a0,a1,a2,a3,a4,a5,其中a0=0.记T=a0+a1+a2+a3+a4+a5,xn=,yn=(a0+a1+…+an)(n=0,1,2,3,4,5),作函数y=f(x),使其图象为逐点依次连接点Pn(xn,yn)(n=0,1,2,3,4,5)的折线.

(Ⅰ)求f(0)和f(1)的值;

(Ⅱ)设直线Pn-1Pn的斜率为kn(n=1,2,3,4,5),判断k1,k2,k3,k4,k5的大小关系;

(Ⅲ)证明:当x∈(0,1)时,f(x)<x.

正确答案

(Ⅰ)f(0)==0,…(2分)

f(1)==1;   …(4分)

(Ⅱ)kn==an,n=1,2,3,4,5.   …(6分)

因为 a0<a1<a2<a3<a4<a5

所以 k1<k2<k3<k4<k5.           …(8分)

(Ⅲ)证:由于f(x)的图象是连接各点Pn(xn,yn)(n=0,1,2,3,4,5)的折线,

要证明f(x)<x(0<x<1),只需证明f(xn)<xn(n=1,2,3,4).…(9分)

事实上,当x∈(xn-1,xn)时,f(x)=•(x-xn-1)+f(xn-1)=f(xn-1)+f(xn)<xn-1+xn=x.

下面证明f(xn)<xn

法一:对任何n(n=1,2,3,4),5(a1+a2+…+an)=[n+(5-n)](a1+a2+…+an)…(10分)=n(a1+a2+…+an)+(5-n)(a1+a2+…+an)≤n(a1+a2+…+an)+(5-n)nan…(11分)=n[a1+a2+…+an+(5-n)an]<n(a1+a2+…+an+an+1+…+a5)=nT…(12分)

所以 f(xn)==xn.…(13分)

法二:对任何n(n=1,2,3,4),

当kn<1时,yn=(y1-y0)+(y2-y1)+…+(yn-yn-1)=(k1+k2+…+kn)<=xn;…(10分)

当kn≥1时,yn=y5-(y5-yn)=1-[(yn+1-yn)+(yn+2-yn+1)+…+(y5-y4)]=1-(kn+1+kn+2+…+k5)<1-(5-n)==xn.

综上,f(xn)<xn.           …(13分)

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=图象上斜率为3的两条切线间的距离为,函数g(x)=f(x)-+3.

(1)若函数g(x)在x=1处有极值,求g(x)的解析式;

(2)若函数g(x)在区间[-1,1]上为增函数,且b2-mb+4≥g(x)在x∈[-1,1]时恒成立,求实数m的取值范围.

正确答案

(1)∵f′(x)=•x2

∴由•x2=3得x=±a,

即切点坐标为(a,a),(-a,-a)

∴切线方程为y-a=3(x-a),或y+a=3(x+a)(2分)

整理得3x-y-2a=0或3x-y+2a=0

=

解得a=±1,

∴f(x)=x3

∴g(x)=x3-3bx+3(4分)

∵g′(x)=3x2-3b,g(x)在x=1处有极值,

∴g′(1)=0,

即3×12-3b=0,解得b=1

∴g(x)=x3-3x+3(6分)

(2)∵函数g(x)在区间[-1,1]上为增函数,

∴g′(x)=3x2-3b≥0在区间[-1,1]上恒成立,

∴b≤0,

又∵b2-mb+4≥g(x)在区间[-1,1]上恒成立,

∴b2-mb+4≥g(1)(8分)

即b2-mb+4≥4-3b,若b=0,则不等式显然成立,若b≠0,

则m≥b+3在b∈(-∞,0)上恒成立

∴m≥3.

故m的取值范围是[3,+∞)

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题型:简答题
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简答题

设f(logax)=,(a>0,a≠1)

求证:

(1)过函数y=f(x)图象上任意两点直线的斜率恒大于0;

(2)f(3)>3.

正确答案

证明:(1)令t=logax,则x=at,f(t)=(at-a-t)(t∈R),

∴f(x)=(ax-a-x)(x∈R),

设x1<x2,f(x1)-f(x2)=

(1)当a>1时,因为x10,ax1-ax2<0,

所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),

∴f(x)在(-∞,+∞)上单调递增;

(2)当0<a<1时,因为a2-1<0,ax1-ax2>0,

所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),

∴f(x)在(-∞,+∞)上单调递增;

∴x1<x2时,恒有f(x1)<f(x2),∴K=>0,

故过函数y=f(x)图象上任意两点直线的斜率恒大于0;

(2)f(3)=(a3-a-3)===a2++1≥2+1=3,

∵a>0,a≠1,∴a2,∴上述不等式不能取等号,

∴f(3)>3.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3-ax2+4x.

(I)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的倾斜角为,求实数a的值;

(II)若函数y=f(x)在区间[0,2]上单调递增,求实数a的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)∵f(x)=x3-ax2+4x

∴f'(x)=x2-2ax+4(2分)

∵f′(1)=12-2a+4=tan(4分)

∴a=2(6分)

(Ⅱ)∵函数y=f(x)在区间[0,2]上单调递增

∴x2-2ax+4≥0对一切x∈[0,2]恒成立

x=0时成立

当x∈(0,2]时,等价于不等式a≤恒成立

令g(x)==(x+)≥×2=2

当x=⇒x=2时取到等号,所以g(x)min=2

∴a≤2(12分)

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题型:填空题
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填空题

设a>0,f(x)=ax2+bx+c,若曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0))处切线的倾斜角的取值范围为[0,],则P到曲线y=f(x)的对称轴的距离的取值范围为 ______.

正确答案

∵a>0,

则f(x)开口向上,对称轴x=-

∵点P(x0,f(x0))处切线的倾斜角的取值范围为[0,]

∴切线的斜率的取值范围为[0,1]

x0一定在x=-的右侧

切线的斜率=f'(x0)=2ax0+b

∴0≤2ax0+b≤1

∴P到对称轴距离=x0-(-)=

∴P到对称轴距离的取值范围为:[0,]

故选B

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=alnx-ax-3(a∈R).

(1)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;

(2)若函数y=f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线的倾斜角为45°,问:m在什么范围取值时,函数g(x)=x3+x2[+f′(x)]在区间(2,3)上总存在极值?

(3)当a=2时,设函数g(x)=(ρ-2)x+-3,若对任意地x∈[1,2],f(x)≥g(x)恒成立,求实数p的取值范围.

正确答案

f(x)=-a(x>0)

(1)当a=1时,f(x)=-1=

令f′(x)>0时,解得0<x<1,所以f(x)在(0,1)递增;

令f′(x)<0时,解得x>1,所以f(x)在(1,+∞)递减.

(2)因为函数y=f(x)的图象在点(2,f(2))处的切线的倾斜角为45°,

所以f′(2)=1,所以a=-2,f(x)=+2,

g(x)=x3+x2[+2-]=x3+(+2)x2-2x,g′(x)=3x2+(4+m)x-2,

因为对于任意的t∈[1,2],函数g(x)=x3+x2[+f′(x)]在区间(t,3)上,

总存在极值,所以只需,解得-<m<-9

(3)设F(x)=f(x)-g(x)=2lnx-px-F(x)=-p+==

当ρ=-1时,F(x)=>0,∴F(x)在[1,2]递增,所以F(1)=4>0成立;

1+<-1,即-1<p<0时,不成立,(舍)

-1<1+≤1,即p<-1时,F(x)在[1,2]递增,所以F(1)=-2p-2≥0,解得ρ≤-1

所以,此时ρ<-1和ρ=-1时,F(x)在[1,2]递增,成立;ρ>-1时,均不成立.

综上,ρ≤-1

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x3+x2,数列|xn|(xn>0)的第一项x1=1,以后各项按如下方式取定:曲线x=f(x)在(xn+1,f(xn+1))处的切线与经过(0,0)和(xn,f (xn))两点的直线平行(如图)。求证:当n∈N*时,

(1)xn2+xn=3xn+12+2xn+1

(2)

正确答案

解:(1)因为f′(x)=3x2+2x

所以曲线y=f (x)在(xn+1,f (xn-1))处的切线斜率kn+1=3xn+12+2xn+1

因为过(0,0)和(xn,f (xn))两点的直线斜率是xn2+xn

所以xn2+xn= 3xn+12+2xn+1

(2)因为函数h(x)=x2+x 当x>0时单调递增,

而xn2+xn=3xa+12+2xn+1 ≤4xn+12+2xn+1

所以,即

因此

又因为

令yn=xn2+xn

因为y1=x21+x1=2

所以

因此

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题型:简答题
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简答题

已知曲线C1:y=x2-2x+2和曲线C2:y=x3-3x2+x+5有一个公共点P(2,2),若两曲线在点P处的切线的倾斜角分别是α和β,求tan和sin的值.

正确答案

∵y=x2-2x+2,∴y′=2x-2,∴tanα=2×2-2=2,

又∵y=x3-3x2+x+5,∴y′=3x2-6x+,∴tanβ=3×22-6×2+=

∴tanαtanβ=1,即tanβ=cotα,由0<α、β<得β=-α,

∴α+β=<,tan=1且sin=sin=

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题型:填空题
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填空题

设点P是曲线y=x3-x+上的任意一点,点P处的切线的倾斜角为α,则α的取值范围为 ______.

正确答案

设点P是曲线y=x3-x+上的任意一点,

∵y=x3-x+∴y'=3x2-

∴点P处的切线的斜率k=3x2-

∴k≥-

∴切线的倾斜角α的范围为:[0°,90°]∪[120°,180°)

故答案为:[0°,90°]∪[120°,180°)

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