6、如右图所示,定义在D上的函数
,如果满足:对
,
常数A,都有
成立,则称函数
在D上有下界,其中A称为函数的下界.(提示:图中的常数A可以是正数,也可以是负数或零)
(1)试判断函数
在
上是否有下界?并说明理由;
(2)已知某质点的运动方程为
,要使在
上的每一时刻
该质点的瞬时速度是以
为下界的函数,求实数a的取值范围.
解:1)求导或基本不等式的推广都可以证明有下界(A=32)存在.
(2)质点在
上的每一时刻该质点的瞬时速度
。
依题意得对![]()
有
即:
对![]()
恒成立 .所以
.
5、
如图,已知椭圆
的焦点和上顶点分别为
、
、
,我们称
为椭圆
的特征三角形.如果两个椭圆的特征三角形是相似的,则称这两个椭圆是“相似椭圆”,且三角形的相似比即为 椭圆的相似比.
(1)已知椭圆
和
,判断
与
是否相似,如果相似则求出
与
的相似比,若不相似请说明理由;
(2)已知直线
,与椭圆
相似且半短轴长为
的椭圆
的方程,
在椭圆
上是否存在两点
、
关于直线
对称,若存在,则求出函数
的解析式.
(3)根据与椭圆
相似且半短轴长为
的椭圆
的方程,提出你认为有价值的
相似椭圆之间的三种性质(不需证明);
、解:(1)椭圆
与
相似. ………2分
因为
的特征三角形是腰长为4,底边长为
的等腰三角形,
而椭圆
的特征三角形是腰长为2,底边长为
的等腰三角形,
因此两个等腰三角形相似,且相似比为
……… 6分
(2)椭圆
的方程为:
.
……8分
假定存在,则设
、
所在直线为
,
中点为
.
则![]()
.
………10分
所以
.
中点在直线
上,所以有
.
.
.
(3)椭圆
的方程为:
.
两个相似椭圆之间的性质有:
两个相似椭圆的面积之比为相似比的平方;
① 分别以两个相似椭圆的顶点为顶点的四边形也相似,相似比即为椭圆的相似比;
② 两个相似椭圆被同一条直线所截得的线段中点重合;
过原点的直线截相似椭圆所得线段长度之比恰为椭圆的相似比.
4、若有穷数列
是正整数),满足
即
(
是正整数,且
)就称该数列为“对称数列”
(I)
已知数列
是项数为7的对称数列,且
成等差数列,
试写出
的每一项;
(II)
已知
是项数
的对称数列,且
构成首项为70,公差为-4的等差数列,数列
的前
项和为
取到最大值并求此最大值;
(III)
对于给定的正整数
,试写出所有项数不超过
的对称数列,使得1,2,22,……2m-1称谓数列中的连续项;当
,试求其中该数列的前2009项的和![]()
解(I)设
公差为
,由
得![]()
数列
为3,5,7,9,7,5,3,……2分
(II)
……3分
又
=
……4分
![]()
(III)所有可能的“对称数列”是①1,2,22![]()
②![]()
③![]()
④
……9分
当
![]()
对于②当![]()
当
![]()
对于③当
时,![]()
当![]()
分
对于④当
时,![]()
当
![]()
3、如果对任意一个三角形,只要它的三边长a,b,c都在函数f(x)的定义域内,就有f(a),f(b),f(c)也是某个三角形的三边长,则称f(x)为“保三角形函数”.
(1)判断下列函数是不是“保三角形函数”,并证明你的结论:
① f(x)= ; ② g(x)=sinx (x∈(0,π)).
(2)若函数h(x)=lnx (x∈[M,+∞))是保三角形函数,求M的最小值.
(1)[答]f(x)= 是保三角形函数,g(x)=sinx (x∈(0,π))不是保三角形函数.
[证明]① f(x)= 是保三角形函数.
对任意一个三角形的三边长a,b,c,则a+b>c,b+c>a,c+a>b,
f(a)= ,f(b)= ,f(c)= .
因为(+)2=a+2+b>c+2>()2,所以+>.
同理可以证明:+>,+>.
所以f(a)、f(b)、f(c)也是某个三角形的三边长,故 f(x)= 是保三角形函数. ………………4分
②g(x)=sinx (x∈(0,π))不是保三角形函数. 取
,显然这三个数能作为一个
三角形的三条边的长. 而sin
=1,sin
=,不能作为一个三角形的三边长.
所以g(x)=sinx (x∈(0,π))不是保三角形函数.……………8分
(2)[解]M的最小值为2. ………… 10分
(i)首先证明当M≥2时,函数h(x)=lnx (x∈[M,+∞))是保三角形函数.
对任意一个三角形三边长a,b,c∈[M,+∞),且a+b>c,b+c>a,c+a>b,
则h(a)=lna,h(b)=lnb,h(c)=lnc.
因为a≥2,b≥2,a+b>c,所以(a-1)(b-1)≥1,所以ab≥a+b>c,所以lnab>lnc,
即lna+lnb>lnc.
同理可证明lnb+lnc>lna,lnc+lna>lnb.
所以lna,lnb,lnc是一个三角形的三边长.
故函数h(x)=lnx (x∈[M,+∞),M≥2),是保三角形函数. ……… 13分
(ii)其次证明当0<M<2时,h(x)=lnx (x∈[M,+∞))不是保三角形函数.
当0<M<2时,取三个数M,M,M2∈[M,+∞),
因为0<M<2,所以M+M=2M>M2,所以M,M,M2是某个三角形的三条边长,
而lnM+lnM=2lnM=lnM2,所以lnM,lnM,lnM2不能为某个三角形的三边长,所以h(x)=lnx 不是保三角形函数.
所以,当M<2时,h(x)=lnx (x∈[M,+∞))不是保三角形函数.
综上所述:M的最小值为2. ………… 16分
1、已知函数![]()
(I)求函数
的极值;
(Ⅱ)对于曲线上的不同两点
,如果存在曲线上的点
,且
,使得曲线在点
处的切线
,则称
为弦
的伴随切线,特别地,当
时,又称
为
的
伴随切线。
(i)求证:曲线
的任意一条弦均有伴随切线,并且伴随切线是唯一的;
(ii)是否存在曲线
,使得曲线
的任意一条弦均有
伴随切线?若存在,给出一条这样的曲线,并证明你的结论;若不存在,说明理由。
解法一:
(I)
当
时,
,函数
在
内是增函数,
函数
没有极值
当
时,令
得![]()
当
变化时,
与
变化情况如下表:
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0 |
- |
|
|
单调递增 |
极大值 |
单调递减 |
当
时,
取得极大值![]()
综上,当
时,
没有极值;
当
时,
的极大值为
,没有极小值
(Ⅱ)(i)设
是曲线
上的任意两点,要证明
有伴随切线,只需证明存在点
使得
,且点
不在
上。
即证存在
,使得![]()
即
成立,且点
不在
上
以下证明方程
在
内有解。
记
则![]()
令![]()
![]()
在
内是减函数,![]()
取
则
,即![]()
同理可证![]()
函数
在(
)内有零点
即方程
在
内有解![]()
又对于函数
取
,则
,
可知
即点
不在
上。
又
是增函数,
的零点是唯一的,
即方程
在
内有唯一解
综上,曲线
上的任意一条弦均有伴随切线,并且伴随切线是唯一的
(ii)取曲线
,则曲线
的任意一条弦均有
伴随切线。
证明如下:
设
是曲线
上任意两点
,
则![]()
即曲线
的任意一条弦均有
伴随切线
注:只要考生给出一条满足条件的曲线,并给出正确证明,均给满分,若只给
曲线,没有给出正确的证明,不给分。
解法二:
(I)同解法一。
(Ⅱ)(i)设
是曲线
上的任意两点,要证明
有伴随切线,只需证明存在点
,
,使得
且点
不在
上
即证存在
,使得![]()
即
成立,且点
不在
上
以下证明方程
在
内有解
设![]()
则![]()
记![]()
![]()
在
内是增函数,
![]()
同理![]()
方程
在
内有解![]()
又对于函数![]()
![]()
可知
即点
不在
上。
又
在
内是增函数。
方程
在
内有唯一解
综上,曲线
上的任意一条弦均有伴随切线,并且伴随切线是唯一的
(ii)同解法一。
2下述数阵称为“森德拉姆筛”,记为S.其特点是每行每列都是等差数列,第i行第j列的数记为
Aij.
1 4 7 10 13 …
4 8 12 16 20 …
7 12 17 22 27 …
10 16 22 28 34 …
13 20 27 34 41 …
… … … …
![]()
(1)证明:存在常数
,对任意正整数i、j,
总是合数;
(2)设 S中主对角线上的数1,8,17,28,41,…组成数列
. 试证不存在正整数k和m![]()
,使得
成等比数列;
(3)对于(2)中的数列
,是否存在正整数p和r
,使得
成等差数列.若存在,写出
的一组解(不必写出推理过程);若不存在,请说明理由.
(1)[证明]因为第一行数组成的数列{A1j}(j=1,2,…)是以1为首项,公差为3的等差数列,所以A1 j=1+(j-1)×3=3 j-2,
第二行数组成的数列{A2j}(j=1,2,…)是以4为首项,公差为4的等差数列,
所以A2 j=4+(j-1)×4=4j ………………………2分
所以A2 j-A1 j=4 j-(3 j-2)=j+2,
所以第j列数组成的数列{ Aij}(i=1,2,…)是以3 j-2为首项,
公差为 j+2的等差数列,
所以Aij=3 j-2+(i-1) ×(j+2) =ij+2i+2j-4
=(i+3) (j+2) 8. ……………5分
故Aij+8=(i+3) (j+2)是合数.
所以当
=8时,对任意正整数i、j,
总是合数
…………6分
(2)[证明](反证法)假设存在k、m,
,使得
成等比数列,即
……………7分
∵bn=Ann =(n+2)2-4
∴![]()
得
,
即
,
10分
又∵
,且k、m∈N,∴k≥2、m≥3,![]()
∴
,这与
∈Z矛盾,所以不存在正整数k和m
,
使得
成等比数列.……………12分
(3)[解]假设存在满足条件的
,那么![]()
即
. ……… 14分
不妨令
得![]()
所以存在
使得
成等差数列. …… 16分
(注:第(3)问中数组
不唯一,例如
也可以)
17、设函数
的定义域为
,若存在常数
,使![]()
对一切实数
均成立,则称
为“海宝”函数. 给出下列函数:
①
;②
;③
;④![]()
其中
是“海宝”函数的序号为 ③ .
16、定义“等和数列”:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和都为同一个常数,那么这个数列叫做等和数列,这个常数叫做该数列的公和. 已知数列
是等和数列, 且a1=2,
公和为5,那么a18的值为 3, ,且这个数列的前21项和S21的值为 52 .
15、若一系列函数的解析式相同,值域相同,但其定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,那么函数解析式为y=x2,值域为{1,4}的“同族函数”共有__9_____个
14.给出定义:若
(其中
为整数),则
叫做离实数
最近的整数,记作
,即
. 在此基础上给出下列关于函数
的四个命题:
①函数
的定义域是R,值域是[0,
];![]()
②函数
的图像关于直线
(k∈Z)对称;![]()
③函数
是周期函数,最小正周期是1;![]()
④ 函数
在
上是增函数;
![]()
则其中真命题是__①②③ .
13、第29届奥运会在北京举行.设数列
=![]()
,定义使
为整数的实数k为奥运吉祥数,则在区间[1,2008]内的所有奥运吉祥数之和为____
2026____.![]()
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