題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù)
的圖象過坐標原點O,且在點
處的切線的斜率是
.
(Ⅰ)求實數(shù)
的值;
(Ⅱ)求
在區(qū)間
上的最大值;
(Ⅲ)對任意給定的正實數(shù)
,曲線
上是否存在兩點P、Q,使得
是以O為直角頂點的直角三角形,且此三角形斜邊中點在
軸上?說明理由.
【解析】第一問當
時,
,則
。
依題意得:
,即
解得
第二問當
時,
,令
得
,結合導數(shù)和函數(shù)之間的關系得到單調(diào)性的判定,得到極值和最值
第三問假設曲線
上存在兩點P、Q滿足題設要求,則點P、Q只能在
軸兩側(cè)。
不妨設
,則
,顯然![]()
∵
是以O為直角頂點的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在滿足題設要求的兩點P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設要求的兩點P、Q.
(Ⅰ)當
時,
,則
。
依題意得:
,即
解得![]()
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,![]()
①當
時,
,令
得![]()
當
變化時,
的變化情況如下表:
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
— |
0 |
+ |
0 |
— |
|
|
|
極小值 |
單調(diào)遞增 |
極大值 |
|
又
,
,
。∴
在
上的最大值為2.
②當
時,
.當
時,
,
最大值為0;
當
時,
在
上單調(diào)遞增!
在
最大值為
。
綜上,當
時,即
時,
在區(qū)間
上的最大值為2;
當
時,即
時,
在區(qū)間
上的最大值為
。
(Ⅲ)假設曲線
上存在兩點P、Q滿足題設要求,則點P、Q只能在
軸兩側(cè)。
不妨設
,則
,顯然![]()
∵
是以O為直角頂點的直角三角形,∴![]()
即
(*)若方程(*)有解,存在滿足題設要求的兩點P、Q;
若方程(*)無解,不存在滿足題設要求的兩點P、Q.
若
,則
代入(*)式得:![]()
即
,而此方程無解,因此
。此時
,
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,對任意給定的正實數(shù)
,曲線
上存在兩點P、Q,使得
是以O為直角頂點的直角三角形,且此三角形斜邊中點在
軸上
說明:1.參考答案與評分標準指出了每道題要考查的主要知識和能力,并給出了一種或幾種解法供參考,如果考生的解法與參考答案不同,可根據(jù)試題主要考查的知識點和能力比照評分標準給以相應的分數(shù).
2.對解答題中的計算題,當考生的解答在某一步出現(xiàn)錯誤時,如果后繼部分的解答未改變該題的內(nèi)容和難度,可視影響的程度決定后繼部分的得分,但所給分數(shù)不得超過該部分正確解答應得分數(shù)的一半;如果后繼部分的解答有較嚴重的錯誤,就不再給分.
3.解答右端所注分數(shù),表示考生正確做到這一步應得的累加分數(shù).
4.只給整數(shù)分數(shù),選擇題和填空題不給中間分.
一、選擇題:本大題主要考查基本知識和基本運算.共10小題,每小題5分,滿分50分.
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
A
B
A
B
C
C
D
二、填空題:本大題主要考查基本知識和基本運算.本大題共7小題,考生作答6小題,每小題5分,滿分30分.其中14~15題是選做題,考生只能選做一題.
9.
10.
11.
12. 研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image213.gif)
13.
14.
15.2
說明:第14題答案可以有多種形式,如可答
或
Z
等, 均給滿分.
三、解答題:本大題共6小題,滿分80分.解答須寫出文字說明、證明過程和演算步驟.
16.(本小題滿分12分)
解:(1)∵研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image224.gif)
…… 2分
…… 4分
.
…… 6分
∴
.
…… 8分
(2) 當
時,
取得最大值, 其值為2 .
……10分
此時
,即研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image239.gif)
Z
.
……12分
17.(本小題滿分12分)
解:(1)設“這箱產(chǎn)品被用戶接收”為事件
,
. ……3分
即這箱產(chǎn)品被用戶接收的概率為
.
……4分
(2)
的可能取值為1,2,3.
……5分
=
,
=
,
=
,
……8分
∴
的概率分布列為:
研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image121.gif)
1
2
3
……10分
研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image104.gif)
研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image265.gif)
研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image267.gif)
研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image269.gif)
∴
=
.
……12分
18.(本小題滿分14分)
解:(1)∵點A、D分別是
、
的中點,
∴
.
…… 2分
∴∠
=90º.
∴
.
∴
,
∵
,
∴
⊥平面
. …… 4分
∵
平面
,
∴
.
…… 6分
(2)法1:取
的中點
,連結
、
.
∵
,
∴
.
∵
,
∴
平面
.
∵
平面
,
∴
.
…… 8分
∵研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image317.gif)
∴
平面
.
∵
平面
,
∴
.
∴∠
是二面角
的平面角. ……10分
在Rt△
中,
,
在Rt△
中,
,
. ……12分
∴ 二面角
的平面角的余弦值是
. ……14分
法2:建立如圖所示的空間直角坐標系
.
則
(-1,0,0),
(-2,1,0),
(0,0,1).
∴
=(-1,1,0),
=(1,0,1),
……8分
設平面
的法向量為
=(x,y,z),則:
,
……10分
令
,得
,
∴
=(1,1,-1).
顯然,
是平面
的一個法向量,
=(研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image367.gif)
).
……12分
∴cos<
,
>=
.
∴二面角
的平面角的余弦值是
. ……14分
19. (本小題滿分14分)
解:(1)依題意知,
…… 2分
∵
,
∴
.
…… 4分
∴所求橢圓
的方程為
.
…… 6分
(2)∵ 點研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image104.gif)
關于直線
的對稱點為
,
∴
……8分
解得:
,
.
……10分
∴
.
……12分
∵
點研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image104.gif)
在橢圓
:
上,
∴
, 則
.
∴
的取值范圍為
.
……14分
20.(本小題滿分14分)
解:(1)數(shù)表中前
行共有
個數(shù),
即第i行的第一個數(shù)是
,
…… 2分
∴
=
.
∵
,
=2010,
∴ i=11. …… 4分
令
,
解得
.
…… 6分
(2)∵研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image186.gif)
研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image411.gif)
.
…… 7分
∴
.
當
時,
, 則
;
當
時,
, 則
;
當
時,
, 則
;
當
時, 猜想:
.
…… 11分
下面用數(shù)學歸納法證明猜想正確.
① 當
時,
, 即
成立;
② 假設當
時, 猜想成立,
即
,
則
,
∵
,
∴
.
即當
時,猜想也正確.
由①、②得當
時,
成立.
當
時,研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image455.gif)
.
…… 13分
綜上所述, 當
時,
; 當
時,研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image455.gif)
.
…… 14分
另法( 證明當
時,
可用下面的方法):
當
時,
C
+ C
+ C
+ C研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image468.gif)
研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image470.gif)
研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image472.gif)
.
21. (本小題滿分14分)
解:(1)當
時,
,
∴研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image479.gif)
.
令
=0, 得
.
…… 2分
當
時,
, 則
在
上單調(diào)遞增;
當
時,
, 則
在
上單調(diào)遞減;
當
時,
,
在
上單調(diào)遞增.
…… 4分
∴ 當
時,
取得極大值為研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image505.gif)
;
當
時,
取得極小值為研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image512.gif)
. …… 6分
(2) ∵
=
,
∴△=
=
.
① 若a≥1,則△≤0, …… 7分
∴
≥0在R上恒成立,
∴ f(x)在R上單調(diào)遞增 .
∵f(0)
,
,
∴當a≥1時,函數(shù)f(x)的圖象與x軸有且只有一個交點. …… 9分
② 若a<1,則△>0,
∴
= 0有兩個不相等的實數(shù)根,不妨設為x1,x2,(x1<x2).
∴x1+x2 = 2,x1x2 = a.
當
變化時,
的取值情況如下表:
x
研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image529.gif)
x1
(x1,x2)
x2
研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image531.gif)
研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image479.gif)
+
0
-
0
+
f(x)
ㄊ
極大值
ㄋ
極小值
ㄊ
…… 11分
∵
,
∴
.
∴研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image537.gif)
研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image539.gif)
研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image541.gif)
研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image543.gif)
.
同理研測試試題和答案(理科數(shù)學).files/image547.gif)
.
∴
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