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1?a????3??200a?b?0?b?200?20a?b?60,解得?3 ?显然v?x??ax?b在?20,200?是减函数,由已知得?0?x?20,?60,??1?200?x?,20?x?200.?????vxvx3?故函数的表达式为= 0?x?20,?60x,??1x?200?x?,20?x?200.???fx??3(Ⅱ)依题意并由(Ⅰ)可得
当0?x?20时,f?x?为增函数,故当x?20时,其最大值为60?20?1200;
11?x??200?x??10000f?x??x?200?x?????33?23, ?当20?x?200时,
2当且仅当x?200?x,即x?100时,等号成立.
10000所以,当x?100时,f?x?在区间?20,200?上取得最大值3. 10000?3333????fx0,200x?1003综上,当时,在区间上取得最大值,
即当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大,最大值约为3333辆/小时. 95.(湖北理21)(Ⅰ)已知函数f(x)?lnx?x?1,x?(0,??),求函数f(x)的最大值; (Ⅱ)设
ak,bk(k?1,2…,n)均为正数,证明:
bnb1b2ab?ab?abb?b?baa?a?1; 1122nn12n12n?(1)若……,则
1222bnb1b2b?bbb?b?bbb?b2n?12…+n。 (2)若1…n=1,则n?12解:(Ⅰ)f(x)的定义域为(0,??),令
f/(x)?1?1?0?x?1x,
f(x)在(0,1)上递增,在(1,??)上递减,故函数f(x)在x?1处取得最大值f(1)?0
(Ⅱ)(1)由(Ⅰ)知当x?(0,??)时有f(x)?f(1)?0即lnx?x?1,
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nbkknbk?lnak?bk(ak?1),(k?1,2,?n)??lna??bk(ak?1)a,b?0k?1k?1∵kk,∴
∵k?1?akbk??bkk?1b1b212nn∴k?1bklna?k?0nbnbnb1b2b1b2ln(aa?a)?0?aa?a12n12n?1 即
n111ak?,(k?1,2,?,n)akbk???akbk?1bb?b?nbnn,令k?1k(2)①先证,则
bnn1b11b21bn1b1?b2???bn)()?()?1?b1b2?n?nbnnb1nb2nbnb1b2?bn由(1)知
(bnb2b1b1b2?bn?∴
1n;
22
2
bnb1b2bb?b12n?b1?b2…+bn,记②再证
n1n2akbk??bk?1??bk?Sk?1k?1k?1nS??bk2,ak?k?1nbk,(k?1,2,?,n)S
则于是由(1)得
bbbbnb2(1)b1(2)b2?(n)bn?1?b1b1b2?bn?Sb1?b2???bn?SSSS
222bnb1b2b?bbbb?b12n2…+n。综合①?1所以②,(2)得证
322f()x?x?2ax?bx?agx()?x?3x?296.(湖北文20)设函数,,其中x?R,a、
b为常数,已知曲线y?f(x)与y?g(x)在点(2,0)处有相同的切线l。 (I) 求a、b的值,并写出切线l的方程;
x?x2xxx?g()x?mx(II)若方程f()有三个互不相同的实根0、、,其中1,且对任意的
x??x1,x2?()?g()x?m(x?1),fx恒成立,求实数m的取值范围。
/2/f(x)?3x?4ax?b,g(x)?2x?3,解:(I)由于曲线曲线y?f(x)与y?g(x)在点(2,0)//f(2)?g(2)?0,f(2)?g(2)?1,由此解得:a??2,b?5; 处有相同的切线,故有
切线l的方程:x?y?2?0‘
322f(x)?g(x)?x?3x?2xx(x?3x?2?m)?0有三个互不(II)由(I)得,依题意得:方程
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相等的根
0,x1,x2,故x1,x2是方程x2?3x?2?m?0的两个相异实根,所以
??9?4(?m2?)?m0??14;
又对任意的
x??x1,x2?x?x1时, ()?g()x?m(x?1),fx恒成立,特别地,取
f(x1)?g(x1)?mx1??m成立,即0??m?m?0,由韦达定理知:x1?x2?3?0,x1x2?2?m?0,故0?x1?x2,对任意的x??x1,x2?,有x?x2?0,x?x1?0,x?0,则:
f(x)?g(x)?mx?x(x?x1)(x?x2)?0;又f(x1)?g(x1)?mx1?0
所以函数在
x??x1,x2?x??x1,x2?上的最大值为0,于是当m?0时对任意的,
1(?,0)fx()?g()x?m(x?1)恒成立;综上:m的取值范围是4。
f(x)?x?97.(湖南文22)设函数(I)讨论f(x)的单调性;
1?alnx(a?R).x
x和x2,记过点A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2))的直线的斜率为k,
(II)若f(x)有两个极值点1问:是否存在a,使得k?2?a?若存在,求出a的值,若不存在,请说明理由. 解析:(I)f(x)的定义域为(0,??).
1ax2?ax?1f'(x)?1?2??xxx2
2g(x)?x?ax?1,其判别式??a2?4. 令
当|a|?2时,??0,f'(x)?0,故f(x)在(0,??)上单调递增.
)上,f'(x)?0,故f(x)在(0,??)上?>0,g(x)=0的两根都小于0,在(0,??当a??2时,单调递增.
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a?a2?4a?a2?4x1?,x2?a?2时,?>0,g(x)=022当的两根为,
当
0?x?x1时, f'(x)?0;当x1?x?x2时, f'(x)?0;当x?x2时, f'(x)?0,
(0,x1),(x2,??)上单调递增,在(x1,x2)上单调递减. 故f(x)分别在
(II)由(I)知,a?2.
f(x1)?f(x2)?(x1?x2)?因为
x1?x2?a(lnx1?lnx2)x1x2,所以
k?f(x1)?f(x2)lnx?lnx21?1??a?1x1?x2x1x2x1?x2
lnx?lnx2k?2?a?1xx?1.于是x1?x2
又由(I)知,12lnx1?lnx2?1lnx1?lnx2?x1?x.x?x2亦即12若存在a,使得k?2?a.则.即x2?1?2lnx2?0(x2?1)(*)x2[来源: ]
1h(t)?t??2lntx?1,所以t再由(I)知,函数在(0,??)上单调递增,而2x2?11?2lnx2?1??2ln1?0.x21这与(*)式矛盾.故不存在a,使得k?2?a.
98.(湖南理20)如图6,长方形物体E在雨中沿面P(面积为S)的垂直方向作匀速移动,速度为v(v?0),雨速沿E移动方向的分速度为c(c?R)。E移动时单位时间内的淋雨量包括两部分:(1)P或P的平行面(只有一个面淋雨)的淋雨量,假设其值与
v?c×S成正比,
11y比例系数为10;(2)其它面的淋雨量之和,其值为2,记为E移动过程中的总淋雨量,
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3当移动距离d=100,面积S=2时。
(Ⅰ)写出
y的表达式
y最少。
(Ⅱ)设0<v≤10,0<c≤5,试根据c的不同取值范围,确定移动速度v,使总淋雨量
31|v?c|?2, 解析:(I)由题意知,E移动时单位时间内的淋雨量为20y?故
100315(|v?c|?)?(3|v?c|?10)v202v.
55(3c?10)y?(3c?3v?10)??15;vv(II)由(I)知,当0?v?c时, 55(10?3c)y?(3v?3c?10)??15.c?v?10vv当时,
?5(3c?10)?15,0?v?c??vy???5(10?3c)?15,c?v?10?v?故。
0?c?(1)当
103cymin?20?3时,y是关于v的减函数.故当v?10时,2。
10?c?5yy(2) 当3时,在(0,c]上,是关于v的减函数;在(c,10]上,是关于v的增函数;
ymin?50c。
故当v?c时,
399.(湖南理22) 已知函数f(x) =x,g (x)=x+x。
(Ⅰ)求函数h (x)=f(x)-g (x)的零点个数,并说明理由;
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