題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù)f(x)=ex-ax,其中a>0.
(1)若對一切x∈R,f(x)
1恒成立,求a的取值集合;
(2)在函數(shù)f(x)的圖像上去定點A(x1, f(x1)),B(x2, f(x2))(x1<x2),記直線AB的斜率為k,證明:存在x0∈(x1,x2),使
恒成立.
【解析】解:
令
.
當(dāng)
時
單調(diào)遞減;當(dāng)
時
單調(diào)遞增,故當(dāng)
時,
取最小值![]()
于是對一切
恒成立,當(dāng)且僅當(dāng)
. 、
令
則![]()
當(dāng)
時,
單調(diào)遞增;當(dāng)
時,
單調(diào)遞減.
故當(dāng)
時,
取最大值
.因此,當(dāng)且僅當(dāng)
時,①式成立.
綜上所述,
的取值集合為
.
(Ⅱ)由題意知,
令
則
![]()
![]()
令
,則
.當(dāng)
時,
單調(diào)遞減;當(dāng)
時,
單調(diào)遞增.故當(dāng)
,
即![]()
從而
,
又![]()
![]()
所以![]()
因為函數(shù)
在區(qū)間
上的圖像是連續(xù)不斷的一條曲線,所以存在
使
即
成立.
【點評】本題考查利用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性、最值、不等式恒成立問題等,考查運算能力,考查分類討論思想、函數(shù)與方程思想等數(shù)學(xué)方法.第一問利用導(dǎo)函數(shù)法求出
取最小值
對一切x∈R,f(x)
1恒成立轉(zhuǎn)化為
從而得出求a的取值集合;第二問在假設(shè)存在的情況下進(jìn)行推理,然后把問題歸結(jié)為一個方程是否存在解的問題,通過構(gòu)造函數(shù),研究這個函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行分析判斷.
設(shè)點
是拋物線![]()
![]()
的焦點,
是拋物線
上的
個不同的點(![]()
).
(1) 當(dāng)
時,試寫出拋物線
上的三個定點
、
、
的坐標(biāo),從而使得
;
(2)當(dāng)
時,若
,
求證:
;
(3) 當(dāng)
時,某同學(xué)對(2)的逆命題,即:
“若
,則
.”
開展了研究并發(fā)現(xiàn)其為假命題.
請你就此從以下三個研究方向中任選一個開展研究:
① 試構(gòu)造一個說明該逆命題確實是假命題的反例(本研究方向最高得4分);
② 對任意給定的大于3的正整數(shù)
,試構(gòu)造該假命題反例的一般形式,并說明你的理由(本研究方向最高得8分);
③ 如果補(bǔ)充一個條件后能使該逆命題為真,請寫出你認(rèn)為需要補(bǔ)充的一個條件,并說明加上該條件后,能使該逆命題為真命題的理由(本研究方向最高得10分).
【評分說明】本小題若填空不止一個研究方向,則以實得分最高的一個研究方向的得分作為本小題的最終得分.
【解析】第一問利用拋物線
的焦點為
,設(shè)
,
分別過
作拋物線
的準(zhǔn)線
的垂線,垂足分別為
.
由拋物線定義得到
第二問設(shè)
,分別過
作拋物線
的準(zhǔn)線
垂線,垂足分別為
.
由拋物線定義得
![]()
![]()
第三問中①取
時,拋物線
的焦點為
,
設(shè)
,
分別過![]()
作拋物線
的準(zhǔn)線
垂線,垂足分別為![]()
.由拋物線定義得
![]()
![]()
![]()
![]()
,
則
,不妨取
;![]()
;![]()
;![]()
解:(1)拋物線
的焦點為
,設(shè)
,
分別過
作拋物線
的準(zhǔn)線
的垂線,垂足分別為
.由拋物線定義得
![]()
![]()
因為
,所以
,
故可取![]()
![]()
滿足條件.
(2)設(shè)
,分別過
作拋物線
的準(zhǔn)線
垂線,垂足分別為
.
由拋物線定義得
![]()
![]()
又因為![]()
![]()
![]()
![]()
;
所以![]()
![]()
.
(3) ①取
時,拋物線
的焦點為
,
設(shè)
,
分別過![]()
作拋物線
的準(zhǔn)線
垂線,垂足分別為![]()
.由拋物線定義得
![]()
![]()
![]()
![]()
,
則
,不妨取
;![]()
;![]()
;
,
則![]()
![]()
,![]()
![]()
.
故
,
,
,
是一個當(dāng)
時,該逆命題的一個反例.(反例不唯一)
② 設(shè)
,分別過
作
拋物線
的準(zhǔn)線
的垂線,垂足分別為
,
由
及拋物線的定義得
,即
.
因為上述表達(dá)式與點
的縱坐標(biāo)無關(guān),所以只要將這
點都取在
軸的上方,則它們的縱坐標(biāo)都大于零,則
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
,
而
,所以
.
(說明:本質(zhì)上只需構(gòu)造滿足條件且
的一組
個不同的點,均為反例.)
③ 補(bǔ)充條件1:“點
的縱坐標(biāo)
(
)滿足
”,即:
“當(dāng)
時,若
,且點
的縱坐標(biāo)
(
)滿足
,則
”.此命題為真.事實上,設(shè)
,
分別過
作拋物線
準(zhǔn)線
的垂線,垂足分別為
,由
,
及拋物線的定義得
,即
,則
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
,
又由
,所以
,故命題為真.
補(bǔ)充條件2:“點
與點![]()
為偶數(shù),
關(guān)于
軸對稱”,即:
“當(dāng)
時,若
,且點
與點![]()
為偶數(shù),
關(guān)于
軸對稱,則
”.此命題為真.(證略)
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