题目列表(包括答案和解析)
已知函数
,其中
.
(1)若
在
处取得极值,求曲线
在点
处的切线方程;
(2)讨论函数
在
的单调性;
(3)若函数
在
上的最小值为2,求
的取值范围.
【解析】第一问,
因
在
处取得极值
所以,
,解得
,此时
,可得求曲线
在点
处的切线方程为:![]()
第二问中,易得
的分母大于零,
①当
时,
,函数
在
上单调递增;
②当
时,由
可得
,由
解得![]()
第三问,当
时由(2)可知,
在
上处取得最小值
,
当
时由(2)可知
在
处取得最小值
,不符合题意.
综上,函数
在
上的最小值为2时,求
的取值范围是![]()
已知函数
的最小值为0,其中![]()
(Ⅰ)求
的值;
(Ⅱ)若对任意的
有
≤
成立,求实数
的最小值;
(Ⅲ)证明
(
).
【解析】(1)解:
的定义域为![]()
![]()
由
,得![]()
当x变化时,
,
的变化情况如下表:
|
x |
|
|
|
|
|
- |
0 |
+ |
|
|
|
极小值 |
|
因此,
在
处取得最小值,故由题意
,所以![]()
(2)解:当
时,取
,有
,故
时不合题意.当
时,令
,即![]()
![]()
令
,得![]()
①当
时,
,
在
上恒成立。因此
在
上单调递减.从而对于任意的
,总有
,即
在
上恒成立,故
符合题意.
②当
时,
,对于
,
,故
在
上单调递增.因此当取
时,
,即
不成立.
故
不合题意.
综上,k的最小值为
.
(3)证明:当n=1时,不等式左边=
=右边,所以不等式成立.
当
时,![]()
![]()
![]()
在(2)中取
,得
,
从而![]()
![]()
所以有![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
综上,
,![]()
如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AC⊥AD,AB⊥BC,∠BAC=45°,PA=AD=2,AC=1.
(Ⅰ)证明PC⊥AD;
(Ⅱ)求二面角A-PC-D的正弦值;
(Ⅲ)设E为棱PA上的点,满足异面直线BE与CD所成的角为30°,求AE的长.
![]()
【解析】解法一:如图,以点A为原点建立空间直角坐标系,依题意得A(0,0,0),D(2,0,0),C(0,1,0),
,P(0,0,2).
![]()
(1)证明:易得
,
于是
,所以![]()
(2)
,
设平面PCD的法向量
,
则
,即
.不防设
,可得
.可取平面PAC的法向量
于是
从而
.
所以二面角A-PC-D的正弦值为
.
(3)设点E的坐标为(0,0,h),其中
,由此得
.
由
,故
所以,
,解得
,即
.
解法二:(1)证明:由
,可得
,又由
,
,故
.又
,所以
.
![]()
(2)如图,作
于点H,连接DH.由
,
,可得
.
因此
,从而
为二面角A-PC-D的平面角.在
中,
,由此得
由(1)知
,故在
中,![]()
因此
所以二面角
的正弦值为
.
(3)如图,因为
,故过点B作CD的平行线必与线段AD相交,设交点为F,连接BE,EF. 故
或其补角为异面直线BE与CD所成的角.由于BF∥CD,故
.在
中,
故![]()
![]()
在
中,由
,
,![]()
可得
.由余弦定理,
,
所以
.
已知曲线
上动点
到定点
与定直线
的距离之比为常数
.
(1)求曲线
的轨迹方程;
(2)若过点
引曲线C的弦AB恰好被点
平分,求弦AB所在的直线方程;
(3)以曲线
的左顶点
为圆心作圆
:
,设圆
与曲线
交于点
与点
,求
的最小值,并求此时圆
的方程.
【解析】第一问利用(1)过点
作直线
的垂线,垂足为D.
代入坐标得到
第二问当斜率k不存在时,检验得不符合要求;
当直线l的斜率为k时,
;,化简得
![]()
第三问点N与点M关于X轴对称,设
,, 不妨设
.
由于点M在椭圆C上,所以
.
由已知
,则
,
由于
,故当
时,
取得最小值为
.
计算得,
,故
,又点
在圆
上,代入圆的方程得到
.
故圆T的方程为:![]()
已知函数 ![]()
R).
(Ⅰ)若
,求曲线
在点
处的的切线方程;
(Ⅱ)若
对任意 ![]()
恒成立,求实数a的取值范围.
【解析】本试题主要考查了导数在研究函数中的运用。
第一问中,利用当
时,
.
因为切点为(
),
则
,
所以在点(
)处的曲线的切线方程为:![]()
第二问中,由题意得,
即
即可。
Ⅰ)当
时,
.
,
因为切点为(
),
则
,
所以在点(
)处的曲线的切线方程为:
. ……5分
(Ⅱ)解法一:由题意得,
即
. ……9分
(注:凡代入特殊值缩小范围的均给4分)
,
因为
,所以
恒成立,
故
在
上单调递增,
……12分
要使
恒成立,则
,解得
.……15分
解法二:
……7分
(1)当
时,
在
上恒成立,
故
在
上单调递增,
即
.
……10分
(2)当
时,令
,对称轴
,
则
在
上单调递增,又
① 当
,即
时,
在
上恒成立,
所以
在
单调递增,
即
,不合题意,舍去
②当
时,
,
不合题意,舍去 14分
综上所述:
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