题目内容
【题目】已知函数
,
(其中
,
),且函数
的图象在点
处的切线与函数
的图象在点
处的切线重合.
(1)求实数
,
的值;
(2)记函数
,是否存在最小的正常数
,使得当
时,对于任意正实数
,不等式
恒成立?给出你的结论,并说明结论的合理性.
【答案】(1)
,
;(2) 题目所要求的最小的正常数
就是
,即存在最小正常数
,当
时,对于任意正实数
,不等式
恒成立.
【解析】试题分析:(1)∵
,则
在点
处切线方程为
.
又
,则
在点
处切线方程为
.两直线重合所以
得解(2)根据(1)知
,则
,
,即
,即
,构造函数
,则问题就是求
恒成立,进行求导
研究单调性得
在
上是增函数,在
上是减函数,而
,
,
,
则函数
在区间
和
上各有一个零点,设为
和
(
),
从而可知函数
在区间
和
上单调递减,在区间
上单调递增,
,
当
时,
;当
时,
.还有
是函数的极大值,也是最大值.题目要找的
,理由如下;
试题解析:
(1)∵
,则
在点
处切线方程为
.
又
,则
在点
处切线方程为
.
由
解得
,
.
(2)根据(1)知
,则
,
,即
,即
,
构造函数
,则问题就是求
恒成立,
,令
,
则
,显然
是减函数,又
,所以
在
上是增函数,
在
上是减函数,
而
,
,
,
则函数
在区间
和
上各有一个零点,设为
和
(
),
并且有在区间
和
上,
,即
;
在区间
上,
,即
.
从而可知函数
在区间
和
上单调递减,在区间
上单调递增,
,
当
时,
;当
时,
.
还有
是函数的极大值,也是最大值.题目要找的
,理由:
当
时,对于任意非零正数
,
,而
在
上单调递减,所以
一定恒成立,即题目要求的不等式恒成立;
当
时,取
,显然
,题目要求的不等式不恒成立,说明
不能比
小;
综上可知,题目所要求的最小的正常数
就是
,即存在最小正常数
,当
时,对于任意正实数
,不等式
恒成立.
【题目】心理学家分析发现视觉和空间能力与性别有关,某数学兴趣小组为了验证这个结论,从兴趣小组中按分层抽样的方法抽取50名同学(男30女20),给所有同学几何题和代数题各一题,让各位同学自由选择一道题进行解答.选题情况如表:(单位:人)
几何题 | 代数题 | 总计 | |
男同学 | 22 | 8 | 30 |
女同学 | 8 | 12 | 20 |
总计 | 30 | 20 | 50 |
(1)能否据此判断有97.5%的把握认为视觉和空间能力与性别有关?
(2)经过多次测试后,甲每次解答一道几何题所用的时间在5﹣7分钟,乙每次解答一道几何题所用的时间在6﹣8分钟,现甲、乙各解同一道几何题,求乙比甲先解答完的概率.
(3)现从选择做几何题的8名女生中任意抽取两人对她们的答题情况进行全程研究,记甲、乙两女生被抽到的人数为X,求X的分布列及数学期望E(X).
附表及公式:
P(K2≥k) | 0.15 | 0.10 | 0.05 | 0.025 | 0.010 | 0.005 | 0.001 |
k | 2.072 | 2.706 | 3.841 | 5.024 | 6.635 | 7.879 | 10.828 |
K2=
.