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1 . 用数学的眼光看世界就能发现很多数学之“美”.现代建筑讲究线条感,曲线之美让人称奇,衡量曲线弯曲程度的重要指标是曲率,曲线的曲率定义如下:若是的导函数,是的导函数,则曲线在点处的曲率.(1)求曲线在处的曲率的平方;
(2)求余弦曲线曲率的最大值;
(3)余弦曲线,若,判断在区间上零点的个数,并写出证明过程.
(2)求余弦曲线曲率的最大值;
(3)余弦曲线,若,判断在区间上零点的个数,并写出证明过程.
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2 . 已知函数.
(1)若函数有两个极值点,求的取值范围;
(2)若对,函数恒成立,求的取值范围;
(3)证明:对,.
(1)若函数有两个极值点,求的取值范围;
(2)若对,函数恒成立,求的取值范围;
(3)证明:对,.
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解题方法
3 . 如图,对于曲线,若存在圆满足如下条件:
①圆与曲线有公共点,且圆心在曲线凹的一侧;
②圆与曲线在点处有相同的切线;
③曲线的导函数在处的导数(即曲线在点的二阶导数)等于圆在点处的二阶导数(已知圆在点处的二阶导数等于);则称圆为曲线在点处的曲率圆,其半径称为曲率半径.
(2)(i)求证:平面曲线在点的曲率半径为(其中表示的导函数);
(ii)若圆为函数的一个曲率圆,求圆半径的最小值;
(3)若曲线在处有相同的曲率半径,求证:.
①圆与曲线有公共点,且圆心在曲线凹的一侧;
②圆与曲线在点处有相同的切线;
③曲线的导函数在处的导数(即曲线在点的二阶导数)等于圆在点处的二阶导数(已知圆在点处的二阶导数等于);则称圆为曲线在点处的曲率圆,其半径称为曲率半径.
(1)求抛物线在原点的曲率圆的方程;
(2)(i)求证:平面曲线在点的曲率半径为(其中表示的导函数);
(ii)若圆为函数的一个曲率圆,求圆半径的最小值;
(3)若曲线在处有相同的曲率半径,求证:.
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解题方法
4 . 已知函数.
(1)求证:;
(2)若当时,,求的取值范围.
(1)求证:;
(2)若当时,,求的取值范围.
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5 . 设是函数的导函数,若可导,则称函数的导函数为的二阶导函数,记为.若有变号零点,则称点为曲线的“拐点”.
(1)研究发现,任意三次函数,曲线都有“拐点”,且该“拐点”也是函数的图象的对称中心.已知函数的图象的对称中心为,求函数的解析式,并讨论的单调性;
(2)已知函数.
(i)求曲线的“拐点”;
(ii)若,求证:.
(1)研究发现,任意三次函数,曲线都有“拐点”,且该“拐点”也是函数的图象的对称中心.已知函数的图象的对称中心为,求函数的解析式,并讨论的单调性;
(2)已知函数.
(i)求曲线的“拐点”;
(ii)若,求证:.
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6 . 已知函数.
(1)若函数在上单调递减,求实数的取值范围;
(2)若函数有两个极值点,,
①求实数的取值范围;
②求证:.
(1)若函数在上单调递减,求实数的取值范围;
(2)若函数有两个极值点,,
①求实数的取值范围;
②求证:.
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7 . 设函数.
(1)当,求在点处的切线方程;
(2)证明:当时,;
(3)若函数在有唯一零点,求实数a的取值范围.
(1)当,求在点处的切线方程;
(2)证明:当时,;
(3)若函数在有唯一零点,求实数a的取值范围.
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解题方法
8 . 曲率是曲线的重要性质,表征了曲线的“弯曲程度”,曲线曲率解释为曲线某点切线方向对弧长的转动率,设曲线具有连续转动的切线,在点处的曲率,其中为的导函数,为的导函数,已知.
(1)时,求在极值点处的曲率;
(2)时,是否存在极值点,如存在,求出其极值点处的曲率;
(3),,当,曲率均为0时,自变量最小值分别为,,求证:.
(1)时,求在极值点处的曲率;
(2)时,是否存在极值点,如存在,求出其极值点处的曲率;
(3),,当,曲率均为0时,自变量最小值分别为,,求证:.
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9 . 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,证明:.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,证明:.
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10 . 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,求证:.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,求证:.
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