題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù)的圖象過坐標(biāo)原點(diǎn)O,且在點(diǎn)處的切線的斜率是.
(Ⅰ)求實(shí)數(shù)的值;
(Ⅱ)求在區(qū)間上的最大值;
(Ⅲ)對任意給定的正實(shí)數(shù),曲線上是否存在兩點(diǎn)P、Q,使得是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,且此三角形斜邊中點(diǎn)在軸上?說明理由.
【解析】第一問當(dāng)時(shí),,則。
依題意得:,即 解得
第二問當(dāng)時(shí),,令得,結(jié)合導(dǎo)數(shù)和函數(shù)之間的關(guān)系得到單調(diào)性的判定,得到極值和最值
第三問假設(shè)曲線上存在兩點(diǎn)P、Q滿足題設(shè)要求,則點(diǎn)P、Q只能在軸兩側(cè)。
不妨設(shè),則,顯然
∵是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,∴
即 (*)若方程(*)有解,存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q.
(Ⅰ)當(dāng)時(shí),,則。
依題意得:,即 解得
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
①當(dāng)時(shí),,令得
當(dāng)變化時(shí),的變化情況如下表:
0 |
|||||
— |
0 |
+ |
0 |
— |
|
單調(diào)遞減 |
極小值 |
單調(diào)遞增 |
極大值 |
單調(diào)遞減 |
又,,!在上的最大值為2.
②當(dāng)時(shí), .當(dāng)時(shí), ,最大值為0;
當(dāng)時(shí), 在上單調(diào)遞增!在最大值為。
綜上,當(dāng)時(shí),即時(shí),在區(qū)間上的最大值為2;
當(dāng)時(shí),即時(shí),在區(qū)間上的最大值為。
(Ⅲ)假設(shè)曲線上存在兩點(diǎn)P、Q滿足題設(shè)要求,則點(diǎn)P、Q只能在軸兩側(cè)。
不妨設(shè),則,顯然
∵是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,∴
即 (*)若方程(*)有解,存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設(shè)要求的兩點(diǎn)P、Q.
若,則代入(*)式得:
即,而此方程無解,因此。此時(shí),
代入(*)式得: 即 (**)
令 ,則
∴在上單調(diào)遞增, ∵ ∴,∴的取值范圍是。
∴對于,方程(**)總有解,即方程(*)總有解。
因此,對任意給定的正實(shí)數(shù),曲線上存在兩點(diǎn)P、Q,使得是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的直角三角形,且此三角形斜邊中點(diǎn)在軸上
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?yàn)椋?sup>2-y2=0表示過原點(diǎn)的兩條互相垂直的直線:y=x,y=-x,(x-a)2+y2=1表示圓心為C(a,0),半徑為1的動圓,本題討論方程組有實(shí)數(shù)解的問題即討論圓與直線有公共點(diǎn)的問題。(1)-≤a≤;(2)當(dāng)-<a<-1或-1<a<1或1<a<時(shí)有四組實(shí)數(shù)解,當(dāng)a=±1時(shí),有三組實(shí)數(shù)解,當(dāng)a=±時(shí),有兩組實(shí)數(shù)解,當(dāng)a<-或a>時(shí)無實(shí)數(shù)解。
17.以直線AB為x軸,線段AB的垂直平分線為y軸建立直角坐標(biāo)系。設(shè)A(-5,0),則B(5,0),在平面內(nèi)任取一點(diǎn)P(x,y),設(shè)從A運(yùn)貨物到P的運(yùn)費(fèi)為
即P點(diǎn)在圓C
的內(nèi)部.換言之,圓C內(nèi)部的居民應(yīng)在A地購買,同理可推得圓C外部的應(yīng)在B地購物,圓C上的居民可隨意選擇A、B兩地之一購物。
18.嘗試使用對稱法,如圖作A點(diǎn)關(guān)于y軸
的對稱點(diǎn)A1,再作A點(diǎn)關(guān)于y=x的對稱點(diǎn)A2,
在y軸和y=x上公別取點(diǎn)B、 C,則|BA|=|BA1|,
|AC|=|A
|AB|+|BC|+|CA|=|A1B|+|BC|+|CA2|,
從而將問題轉(zhuǎn)化為在y軸,y=x上各取一點(diǎn),使
折線A1BCA2的長度最小。B(0,-17/5)和C(-17/8,-17/8)
19.(1)配方得圓心,將心坐標(biāo)消去m可得直線a:x-3y-3=0
(2)設(shè)與直線a平行的直線c:x-3y+b=0(b≠-3),則圓心到直線a的距離為
,∵圓的半徑r=5,∴當(dāng)d<r時(shí),直線與圓相交,當(dāng)d=r時(shí),直線與圓相切,當(dāng)d>r時(shí)直線與圓相離。(3)對于任一條平行于a且與圓相交的直線的直線c,由于圓心到直線c的距離都與m無關(guān),所以弦長與m無關(guān)。
20.△ABC為直角三角形,如國圖建立直角坐標(biāo)系,
則A(0,0)、B(4,0)、C(0,3),設(shè)內(nèi)切圓半徑
為r,則r=1/2(|OC|+|OB|-|BC|)=1,故內(nèi)切圓方程為
(x-1)2+(y-1)2=1,可設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)(1+Cosα,1+Sinα)
則以PA、PB、PC為直徑的三個(gè)圓面積之和S=(10-Cosα)
當(dāng)Cosα=-1時(shí),Smax=5.5π,
當(dāng)Cosα=1時(shí), Smin=4.5π.
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