(本小題滿分15分)
已知函數(shù)
(Ⅰ)求函數(shù)
的極值;
(Ⅱ)對(duì)于曲線上的不同兩點(diǎn)
,如果存在曲線上的點(diǎn)
,且
,使得曲線在點(diǎn)
處的切線
∥
,則稱
為弦
的伴隨切線。特別地,當(dāng)
,
時(shí),又稱
為
的λ——伴隨切線。
(ⅰ)求證:曲線
的任意一條弦均有伴隨切線,并且伴隨切線是唯一的;
(ⅱ)是否存在曲線C,使得曲線C的任意一條弦均有
伴隨切線?若存在,給出一條這樣的曲線 ,并證明你的結(jié)論; 若不存在 ,說(shuō)明理由。
(Ⅰ)當(dāng)
時(shí),
沒(méi)有極值;
當(dāng)
時(shí),
的極大值為
,沒(méi)有極小值。(Ⅱ)見解析
(Ⅰ)
當(dāng)
,
,函數(shù)
在
內(nèi)是增函數(shù),
∴函數(shù)
沒(méi)有極值。 當(dāng)
時(shí),令
,得
。
當(dāng)
變化時(shí),
與
變化情況如下表:
|
|
|
|
| +
| 0
| -
|
| 單調(diào)遞增
| 極大值
| 單調(diào)遞減
|
∴當(dāng)
時(shí),
取得極大值
。
綜上,當(dāng)
時(shí),
沒(méi)有極值;
當(dāng)
時(shí),
的極大值為
,沒(méi)有極小值。
(Ⅱ)(。┰O(shè)
是曲線
上的任意兩點(diǎn),要證明
有伴隨切線,只需證明存在點(diǎn)
,使得
,且點(diǎn)
不在
上。
∵
,即證存在
,使得
,即
成立,且點(diǎn)
不在
上。 …………………8分
以下證明方程
在
內(nèi)有解。…
記
,則
。
令
,
∴
,
∴
在
內(nèi)是減函數(shù),∴
。
取
,則
,即
!9分
同理可證
!
。
∴函數(shù)
在
內(nèi)有零點(diǎn)。
即方程
在
內(nèi)有解
。又對(duì)于函數(shù)
取
,則
可知
,即點(diǎn)Q不在
上。
是增函數(shù),∴
的零點(diǎn)是唯一的,
即方程
在
內(nèi)有唯一解。
綜上,曲線
上任意一條弦均有伴隨切線,并且伴隨切線是唯一的。
(ⅱ)取曲線C:
,則曲線
的任意一條弦均有
伴隨切線。
證明如下:
設(shè)
是曲線C上任意兩點(diǎn)
,
則
,
又
,
即曲線C:
的任意一條弦均有
伴隨切線。
注:只要考生給出一條滿足條件的曲線,并給出正確證明,均給滿分。若只給曲
線,沒(méi)有給出正確的證明,請(qǐng)酌情給分。
解法二:
(Ⅰ)同解法一。
(Ⅱ)(ⅰ)設(shè)
是曲線
上的任意兩點(diǎn),要證明
有伴隨切線,只需證明存在點(diǎn)
,使得
,且點(diǎn)
不在
上。 ∵
,即證存在
,使得
,
即
成立,且點(diǎn)
不在
上! 8分
以下證明方程
在
內(nèi)有解。
設(shè)
!
則
。
記
,
∴
,
∴
在
內(nèi)是增函數(shù),
∴
。 同理
。
。
∴方程
在
內(nèi)有解
。又對(duì)于函數(shù)
,
∵
,
,
可知
,即點(diǎn)Q不在
上。
又
在
內(nèi)是增函數(shù),
∴方程
在
內(nèi)有唯一解。
綜上,曲線
上任意一條弦均有伴隨切線,并且伴隨切線是唯一的。
(ⅱ)同解法一。
練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖是一塊形狀為直角三角形的鐵皮,兩條直角邊
,
.
現(xiàn)在要將
剪成一個(gè)矩形
,設(shè)
,
.
(1)試用
表示
;
(2)問(wèn)如何截取矩形
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g(
x)=
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,
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,
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來(lái)源:不詳
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;②
;③
;④
其中“互為生成函數(shù)”的是( )
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下表顯示出函數(shù)值
隨自變量
變化的一組數(shù)據(jù),由此可判斷它最可能的函數(shù)模型為
( )
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科目:高中數(shù)學(xué)
來(lái)源:不詳
題型:填空題
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