题目列表(包括答案和解析)
已知函数
的图象过坐标原点O,且在点
处的切线的斜率是
.
(Ⅰ)求实数
的值;
(Ⅱ)求
在区间
上的最大值;
(Ⅲ)对任意给定的正实数
,曲线
上是否存在两点P、Q,使得
是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在
轴上?说明理由.
【解析】第一问当
时,
,则
。
依题意得:
,即
解得
第二问当
时,
,令
得
,结合导数和函数之间的关系得到单调性的判定,得到极值和最值
第三问假设曲线
上存在两点P、Q满足题设要求,则点P、Q只能在
轴两侧。
不妨设
,则
,显然![]()
∵
是以O为直角顶点的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在满足题设要求的两点P、Q;
若方程(*)无解,不存在满足题设要求的两点P、Q.
(Ⅰ)当
时,
,则
。
依题意得:
,即
解得![]()
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,![]()
①当
时,
,令
得![]()
当
变化时,
的变化情况如下表:
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
— |
0 |
+ |
0 |
— |
|
|
|
极小值 |
单调递增 |
极大值 |
|
又
,
,
。∴
在
上的最大值为2.
②当
时,
.当
时,
,
最大值为0;
当
时,
在
上单调递增。∴
在
最大值为
。
综上,当
时,即
时,
在区间
上的最大值为2;
当
时,即
时,
在区间
上的最大值为
。
(Ⅲ)假设曲线
上存在两点P、Q满足题设要求,则点P、Q只能在
轴两侧。
不妨设
,则
,显然![]()
∵
是以O为直角顶点的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在满足题设要求的两点P、Q;
若方程(*)无解,不存在满足题设要求的两点P、Q.
若
,则
代入(*)式得:![]()
即
,而此方程无解,因此
。此时
,
代入(*)式得:
即
(**)
令
,则![]()
∴
在
上单调递增, ∵
∴
,∴
的取值范围是
。
∴对于
,方程(**)总有解,即方程(*)总有解。
因此,对任意给定的正实数
,曲线
上存在两点P、Q,使得
是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在
轴上
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| ||
| 3 |
| ||
| 3 |
| ||
| 3 |
1―10.CAACB CCCDB,11.(1,1),12.(-2,3),13.5
,14.D=E,15.m>-1/2
16.因为x2-y2=0表示过原点的两条互相垂直的直线:y=x,y=-x,(x-a)2+y2=1表示圆心为C(a,0),半径为1的动圆,本题讨论方程组有实数解的问题即讨论圆与直线有公共点的问题。(1)-
≤a≤
;(2)当-
<a<-1或-1<a<1或1<a<
时有四组实数解,当a=±1时,有三组实数解,当a=±
时,有两组实数解,当a<-
或a>
时无实数解。
17.以直线AB为x轴,线段AB的垂直平分线为y轴建立直角坐标系。设A(-5,0),则B(5,0),在平面内任取一点P(x,y),设从A运货物到P的运费为
即P点在圆C
的内部.换言之,圆C内部的居民应在A地购买,同理可推得圆C外部的应在B地购物,圆C上的居民可随意选择A、B两地之一购物。
18.尝试使用对称法,如图作A点关于y轴
的对称点A1,再作A点关于y=x的对称点A2,
在y轴和y=x上公别取点B、 C,则|BA|=|BA1|,
|AC|=|A
|AB|+|BC|+|CA|=|A1B|+|BC|+|CA2|,
从而将问题转化为在y轴,y=x上各取一点,使
折线A1BCA2的长度最小。B(0,-17/5)和C(-17/8,-17/8)
19.(1)配方得圆心,将心坐标消去m可得直线a:x-3y-3=0
(2)设与直线a平行的直线c:x-3y+b=0(b≠-3),则圆心到直线a的距离为
,∵圆的半径r=5,∴当d<r时,直线与圆相交,当d=r时,直线与圆相切,当d>r时直线与圆相离。(3)对于任一条平行于a且与圆相交的直线的直线c,由于圆心到直线c的距离都与m无关,所以弦长与m无关。
20.△ABC为直角三角形,如国图建立直角坐标系,
则A(0,0)、B(4,0)、C(0,3),设内切圆半径
为r,则r=1/2(|OC|+|OB|-|BC|)=1,故内切圆方程为
(x-1)2+(y-1)2=1,可设P点坐标(1+Cosα,1+Sinα)
则以PA、PB、PC为直径的三个圆面积之和S=
(10-Cosα)
当Cosα=-1时,Smax=5.5π,
当Cosα=1时, Smin=4.5π.
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