本小題主要考察函數(shù)、導數(shù)等基礎(chǔ)知識,考察推力論證能力、抽象概況能力、運算求解能力,考察函數(shù)與方程思想、數(shù)形結(jié)合思想、化歸與轉(zhuǎn)換思想、分類與整合思想。滿分14分。
解法一:
(Ⅰ)由
及題設(shè)得
即
。
(Ⅱ)(。┯
得
。
是
上的增函數(shù),
在
上恒成立,
即
在
上恒成立。
設(shè)
。
,
即不等式
在
上恒成立
當
時,不等式
在
上恒成立。
當
時,設(shè)
,
因為
,所以函數(shù)
在
上單調(diào)遞增,
因此
。
,即
。
又
,故
。
綜上,
的最大值為3。
(ⅱ)由(ⅰ)得
,其圖像關(guān)于點
成中心對稱。
證明如下:
因此,
。
上式表明,若點
為函數(shù)
在圖像上的任意一點,則點
也一定在函數(shù)
的圖像上。而線段
中點恒為點
,由此即知函數(shù)
的圖像關(guān)于點
成中心對稱。
這也就表明,存在點
,使得過點
的直線若能與函數(shù)
的圖像圍成兩個封閉圖形,則這兩個封閉圖形的面積總相等。
解法二:
(Ⅰ)同解法一。
(Ⅱ)(。┯
得
。
是
上的增函數(shù),
在
上恒成立,
即
在
上恒成立。
設(shè)
。
,
即不等式
在
上恒成立。
所以
在
上恒成立。
令
,
,可得
,故
,即
的最大值為
3.
(ⅱ)由(ⅰ)得
,
將函數(shù)
的圖像向左平移1個長度單位,再向下平移
個長度單位,所得圖像相應(yīng)的函數(shù)解析式為
,
。
由于
,所以
為奇函數(shù),故
的圖像關(guān)于坐標原點成中心對稱。
由此即得,函數(shù)
的圖像關(guān)于點
成中心對稱。
這也表明,存在點
,是得過點
的直線若能與函數(shù)
的圖像圍成兩個封閉圖形,則這兩個封閉圖形的面積總相等。