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全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅲ)
大小:0B 11页 发布时间: 2024-01-29 11:00:40 3.66k 1.87k

20.已知函数f(x)=2x3﹣ax2+b.

(1)讨论f(x)的单调性;

(2)是否存在a,b,使得f(x)在区间[0,1]的最小值为﹣1且最大值为1?若存在,求出a,b的所有值;若不存在,说明理由.

【分析】(1)f′(x)=6x2﹣2ax=6x(x﹣).令f′(x)=6x(x﹣)=0,解得x=0,或.对a分类讨论,即可得出单调性.

(2)对a分类讨论,利用(1)的结论即可得出.

【解答】解:(1)f′(x)=6x2﹣2ax=6x(x﹣).

令f′(x)=6x(x﹣)=0,解得x=0,或

①a=0时,f′(x)=6x2≥0,函数f(x)在R上单调递增.

②a>0时,函数f(x)在(﹣∞,0),(,+∞)上单调递增,在(0,)上单调递减.

③a<0时,函数f(x)在(﹣∞,),(0,+∞)上单调递增,在(,0)上单调递减.

(2)由(1)可得:

①a≤0时,函数f(x)在[0,1]上单调递增.则f(0)=b=﹣1,f(1)=2﹣a+b=1,解得b=﹣1,a=0,满足条件.

②a>0时,函数f(x)在[0,]上单调递减.

≥1,即a≥3时,函数f(x)在[0,1]上单调递减.则f(0)=b=1,f(1)=2﹣a+b=﹣1,解得b=1,a=4,满足条件.

③0<<1,即0<a<3时,函数f(x)在[0,)上单调递减,在(,1]上单调递增.则最小值f()=﹣a×+b=﹣1,

化为:﹣+b=﹣1.而f(0)=b,f(1)=2﹣a+b,∴最大值为b或2﹣a+b.

若:﹣+b=﹣1,b=1,解得a=3>3,矛盾,舍去.

若:﹣+b=﹣1,2﹣a+b=1,解得a=±3,或0,矛盾,舍去.

综上可得:存在a,b,使得f(x)在区间[0,1]的最小值为﹣1且最大值为1.

a,b的所有值为:,或

【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性、方程与不等式的解法、分类讨论方法、等价转化方法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.

21.已知曲线C:y=,D为直线y=﹣上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.

(1)证明:直线AB过定点;

(2)若以E(0,)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.

【分析】(1)求得y=的导数,可得切线的斜率,可得切线DA,DB的方程,求得交点D的坐标,可得AB的方程,化简可得AB恒过定点;

(2)设直线AB的方程为y=kx+,由(1)可得x1+x2=2k,x1x2=﹣1,求得AB中点H(k,k2+),由H为切点可得E到直线AB的距离即为|EH|,求得k,再由四边形ADBE的面积为S△ABE+S△ABD,运用点到直线的距离公式和弦长公式,计算可得所求值.

【解答】解:(1)证明:y=的导数为y′=x,

设切点A(x1,y1),B(x2,y2),即有y1=,y2=

切线DA的方程为y﹣y1=x1(x﹣x1),即为y=x1x﹣

切线DB的方程为y=x2x﹣

联立两切线方程可得x=(x1+x2),

可得y=x1x2=﹣,即x1x2=﹣1,

直线AB的方程为y﹣(x﹣x1),

即为y﹣(x1+x2)(x﹣x1),

可化为y=(x1+x2)x+

可得AB恒过定点(0,);

(2)法一:设直线AB的方程为y=kx+

由(1)可得x1+x2=2k,x1x2=﹣1,

AB中点H(k,k2+),

由H为切点可得E到直线AB的距离即为|EH|,

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