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文檔簡介
重慶市拔尖強基聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期三月聯(lián)合考
試數(shù)學(xué)試題
學(xué)校:姓名:班級:考號:
一、單選題
1.下列函數(shù)求導(dǎo)正確的是()
A.(cosx)'=sinxB.(ln2)=-C.(/)=x3D.(2,)=2vIn2
【答案】D
【分析】
根據(jù)基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式判斷即可.
【詳解】對于A:(cosx)'=-sinx,故A錯誤;
對于B:(ln2)'=0,故B錯誤;
對于C:.)'=4/,故C錯誤;
對于D:(2)'=2/2,故D正確.
故選:D
2.設(shè)函數(shù)/(x)在R上可導(dǎo),其導(dǎo)函數(shù)/'(x)的圖像如圖所示,則()
A.函數(shù)/■(%)有極大值/(I)B.函數(shù)/(尤)有極大值;'(2)
C.函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[0『D.函數(shù)/(X)的單調(diào)遞增區(qū)間為[0,2]
【答案】B
【分析】
根據(jù)題意,由導(dǎo)函數(shù)的圖像,即可判斷.
【詳解】由/'(x)圖像可知,時,f^x)>0,則〃x)單調(diào)遞增,故CD錯誤;
xe(2,+s)時,r(x)<0,則/(x)單調(diào)遞減,
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所以x=2時,/(x)有極大值,故B正確,A錯誤;
故選:B
22
3.已知。?{3,6,7}力€{2,4,5},則方程=+〈=1可表示焦點在芯軸上的不同橢圓的個數(shù)
ab
為()
A.9B.8C.7D.6
【答案】C
【分析】
利用橢圓的定義與性質(zhì)判定即可.
【詳解】由題意可知。>方,則有如下,
a=3,6=2;
〃=6,6=2,4,5;
a=7,b=2,4,5,
共7種情況.
故選:C
4.在等差數(shù)列{g}中,%+%=12,則邑-邑的值是()
A.12B.18C.24D.30
【答案】D
【分析】
利用等差數(shù)列的性質(zhì)與求和公式計算即可.
【詳解】由題意可知:4-邑=%+%+%+4+%=5%=5x%;%=30.
故選:D
5.已知((x)是函數(shù)〃x)(xeR)的導(dǎo)數(shù),且VxeR,/'(x)>2x,/⑵=5,則不等
式〃制八2+1的解集為()
A.(-8,2)B.(2,+00)C.(-叫后)D.(亞,+8)
【答案】B
【分析】
令g(x)=/(x)f2,利用導(dǎo)數(shù)說明函數(shù)的單調(diào)性,再由g⑵=1,不等式/(無)>x?+l即
g(x)>g⑵,結(jié)合單調(diào)性解得即可.
【詳解】令g(x)=/(x)f2,則g,(x)=r(x)-2x>0,
試卷第2頁,共16頁
所以g(x)在R上單調(diào)遞增,又42)=5,所以g⑵=〃2)-22=1,
不等式/(力>》2+1,Bp/(x)-x2>l,即g(x)>g(2),所以尤>2,
即不等式/3>/+1的解集為(2,+8).
故選:B
6.已知正項數(shù)列{凡}滿足logs。"”-log?4=1("?N*),且4+%+%=9,則J
logs(%+為+6)的值是()
A.1B.2C.3D.4
【答案】A
【分析】
根據(jù)對數(shù)的運算得到logs子=1,從而得到智=3,則{七}是公比4=3的等比數(shù)列,
即可求出。2+。4+。6,從而得解.
【詳解】因為正項數(shù)列{%}滿足log3%+]Tog3%=l(〃eN*),
所以logs4包=1,則馱=3,所以{%}是公比q=3的等比數(shù)列,
anan
p工工二匚2%+%+%aq+aq+aq
又名+生+%=Q"所以---------=--2-----4-----6-=3所以出+/+4=3,
。2+4+。6%+&+。6
則log3(a2+a4+a6)=log33=1.
故選:A
7.如圖,已知片,鳥是雙曲線C:「—3=l(a>08>0)的左、右焦點,P、。為雙曲
ab
線C上兩點,滿足磁=3麻,且叵P|=|丹。則雙曲線C的離心率為()
【答案】A
【分析】
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根據(jù)雙曲線的定義和性質(zhì)分析可得進而可得/月尸。=/£尸舄=90°,結(jié)合勾股定
理運算求解.
延長”與雙曲線交于點P,因為公尸〃居尸',根據(jù)對稱性可知巧尸回月P1,
設(shè)|4P|=|4P|=f,則叵尸|=閃°|=攵,可得|心尸|-|耳尸l=2"2a,即」=a,
所以|尸'0|=4/=4a,則|0N|=|Q£|+2a=5a,|么尸'|=|及P|=3a,
即|尸'?!?國尸『=1°聞2,可知/RPQ=ZF{PF2=90°,
在AP月月中,由勾股定理得|居PJ+1耳P『=|月/『,
即〃+(3?)2=公2,解得e=£=畫.
v7a2
故選:A.
8.已知函數(shù)/(x)=e'-1"'若對任意兩個不等的正實數(shù)4,*2都有“*)一/但)>[
2再-x2
恒成立,則a的取值范圍是()
A.(一*1)B.C.(0,1)D.(0,1]
【答案】B
【分析】構(gòu)造函數(shù)g(x)=/(x)-x,根據(jù)題設(shè)得到g(x)在(0,+向上單調(diào)遞增,進而得
到e,-ax-120在(0,+“)上恒成立,再利用幾何法或轉(zhuǎn)化成求函數(shù)的最值來處理,即可
解決問題.
【詳解】因為,(*)-"/)>1,不妨設(shè)再>9>0,則有〃士)一/卜2)>占一%,
西-x2
即/(再)-玉>/(尤2)-%,令g(x)=/(x)-x,由函數(shù)單調(diào)性可知,g(x)在(0,+8)上單
調(diào)遞增,
則g'(X)=/(X)-1=e;依-120在(0,+8)上恒成立.
法一:若e"-ax-120,則e*2ar+l,
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又過點(0,1)且與y=e1相切的切線方程為kX+1,
由函數(shù)圖象可知,只需。VI即可.
法二:若e'-"一120,貝U(e*-辦-l)mm?O(xe(O,+8)),
令〃(x)=e*_辦-1,=QX-a,
若aW1,則〃'(x"0,〃(x)在(0,+e)上單調(diào)遞增,〃(x)>〃(0)=0,符合題意,所以aV1;
若a>l,令〃(x)<0,貝(Jxe(O,lna),所以〃(x)在(0,Ina)上單調(diào)遞減,
所以當(dāng)xe(O,lna)時,/z(x)<A(0)=0,不合題意,舍去,綜上aWl.
法三:若e*-a尤-120,則^——->a(xe(0,+ao)j,----|6(0,+?))
XVXJmin
令5(%)=匚4X€(0,+動),則s,(x)=ex-(:=e(x1)+l,
xXX
令O=e"(x-1)+1,f(x)=ex(x-l)+e%=xex>0,
所以《X)在(0,+8)上單調(diào)遞增,《》)>《0)=0,
則“x)〉0,所以s(x)在(0,+。)上單調(diào)遞增,
由洛必達法則知lim^——-=lim—=1,所以a<1.
x—°Xxf0]
故選:B
二、多選題
9.下列計算正確的是()
A.A:…(〃-加)B.A;=210
C.A:=〃A:[D.4x5x6x…x2024=A歌:
【答案】BC
【分析】
根據(jù)排列數(shù)公式計算可得.
【詳解】對于A:A>M(M-l)(M-2)--(?-m)(M-m+l),故A錯誤;
對于B:A;=7x6x5=210,故B正確;
對于C:因為A:=〃(〃_1)(〃_2)?一("_〃。(〃_機+1),
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所以故C正確;
對于D:H^J1X2X3X4X5X6X---X2024=A第,
所以4x5x6x…x2024=A案;,故D錯誤.
故選:BC
10.定義:設(shè)/'(x)是/(x)的導(dǎo)函數(shù),廣⑴是函數(shù)r(x)的導(dǎo)數(shù),若方程尸(無)=0有
實數(shù)解%,則稱點(x°J(x。))為函數(shù)y=f(x)的“拐點”.經(jīng)過探究發(fā)現(xiàn):任何一個三次函
數(shù)都有“拐點”且“拐點”就是三次函數(shù)圖象的對稱中心.已知函數(shù)/(x)=x3+3?-8+6
圖象的對稱中心為(0,3),則下列說法中正確的有()
A.。=0,6=3B.函數(shù)/(無)的極大值與極小值之和為6
C.函數(shù)/(x)有三個零點D.函數(shù)/(x)在區(qū)間[-3,3]上的最小值為
1
【答案】AB
【分析】
根據(jù)函數(shù)對稱中心的定義求出。,6的值,可判斷A的真假;用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)的單調(diào)性,
求出極值,可判斷B的真假;結(jié)合函數(shù)極值的符號,判斷函數(shù)零點的個數(shù),判斷C的
真假;求函數(shù)在區(qū)間端點處的函數(shù)值,與極值點的函數(shù)值比較,得到函數(shù)的最小值,判
斷D的真假.
【詳解】由題意,點(0,3)在函數(shù)/(x)的圖象上,故/(0)=306=3;
又f(x)=x3+ax2-3x+3=>/'(x)=3x2+lax-3=>/"(x)=6尤+2a.
由/(0)=0=2。=0,即。=0.故A正確;
所以〃X)=£—3X+3,所以/'@)=3尤2-3.
由/'(x)=3x2-3=3(x+l)(尤-1)>0=X<-1或x>l.
所以/'(x)在(-8,-1)和(1,+8)上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
所以/'(x)的極大值為/'(-1)=-1+3+3=5;極小值為/(1)=1-3+3=1,
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所以極大值與極小值之和為:5+1=6,故B正確;
因為函數(shù)的極小值/⑴=1>0,所以三次函數(shù)只有一個零點,故C錯誤;
又止3)=-27+9+3=-15,/⑶=27-9+3=21,
所以函數(shù)/(x)在13,3]上的最小值為-15,故D錯.
故選:AB
11.已知直線x=經(jīng)過拋物線£■:/=2加(°>0)的焦點廠,與E交于4,5兩
點,與£的準(zhǔn)線/交于點C,則()
A.p=2B.若@=3FB,貝1=J
3
C.若N(O,-1),則啖的取值范圍是[1,血)D.若|山|,|/C|,|q|成等差數(shù)列,
KUFC=SF
【答案】ACD
【分析】利用拋物線的性質(zhì)可判定A、利用拋物線的定義結(jié)合線段關(guān)系、平行線分線段
成比例可判定B、利用兩點距離公式結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)可判定C,利用等差數(shù)列的性
質(zhì)結(jié)合線段關(guān)系可判定D.
【詳解】對于A,因為直線》=用5-1)過點(0,1),即尸(0,1),所以°=2,A選項正確;
對于B,過/作441/于4,過8作獨一/于耳,設(shè)48與交于E,忸刊=x,
則=朋=3x,幽=\BF\=x,\AB\=4x,
22
易知U一=kn.l=2x,|CSj=y]CB-BtB=^3x,
所以tanZ-ACAX=,
根據(jù)拋物線的對稱性可知符合題意的直線有兩條,則加=±@,故B選項錯誤;
3
對于C,若N(0「l),設(shè)/(國,必),顯然若%=1,此時/2//X,不符題意,故必R1,
Jx;+(必+1)2_〔4乂+(乂+1)2
則少」
AFAAXM+1Ji+1
令仁切+121且公2,貝!|0<141,
tt2
所以噂正予
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對于D,設(shè)/(再,必,
因為|E4|,|/C|,怛兇成等差數(shù)列,
所以2|/C|=\FB\+\FA\=\AB\,可得|^C|=||SC|,
又⑷卜|第,|他同網(wǎng),
11o
所以=§忸蜀即[4k=]8竹,且|/用+|毋,
所以|/尸|=,|8C|,|8尸|=:|8C|,
62
三、填空題
12.一水平彈簧振子做簡諧運動,其位移與時間的函數(shù)為s(/)=2sin(6m-。)0的單
位是cm),貝!Jt=2s時,彈簧振子瞬時速度是cm/s.
【答案】6兀
【分析】
根據(jù)題意,求導(dǎo)可得s'。),代入計算,即可得到結(jié)果.
【詳解】因為s?)=2sin[6m-,貝Us,⑺=1271cos(6加-;),
將1=2代入,則/⑵=12TIXcos112兀-127txcos—=67t.
所以彈簧振子瞬時速度是6兀cm/s
故答案為:6兀
13.甲、乙、丙三位同學(xué)去電影院看電影,每人可在《第二十條》、《飛馳人生2》、《熱
辣滾燙》、《周處除三害》四部電影中任選一部,則不同的選法有種;若至少有一
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人選擇《第二十條》,則不同的選法有種.
【答案】6437
【分析】
空1:根據(jù)分步乘法即可得到答案;空2:計算出沒有人選擇《第二十條》的情況數(shù),
再利用空1的總數(shù)減去即可.
【詳解】空1:根據(jù)分步乘法得不同的選法有4、=64種,
空2:若沒有人選擇《第二十條》,則共有=27種,
則若至少有一人選擇《第二十條》,則不同的選法有64-27=37種,
故答案為:64;37.
14.若實數(shù)4,4分別是方程M(xT)+x=3,xlnx=e2的根,貝1]西飛-尤2的值為.
【答案】e2
【分析】
2
依題意可得111(玉-1)+再=3,x2Inx2=e,且再>1,x2>1,即可得到
I1-1)2n
(%1-1)-e^=e=x2Inx2,從而同構(gòu)成eEflne'"")=Z1%且%>1,x2>1,令
f(x)=xlnx,xe(1,+?)),利用導(dǎo)數(shù)說明函數(shù)的單調(diào)性,即可得到小川=x2,從而得
解.
【詳解】又2分別是方程ln(xf+x=3,xlnx=e2的根,
2
111(西-1)+X[=3,x2Inx2=e,且無]>1,x2>1,
即皿再一1)+再一1=2,變形為ln(x—l)+lne5T)=2,
從而(XiT?eaT=e?=x2lnjc2,
同構(gòu)得:e(』T)lne(*T=尤21nx2且再>],x2>1.
設(shè)/(x)=xlnx,xG(l,+oo),=1+lnx>0,
所以/(x)在(1,+8)上單調(diào)遞增,
(V1-1)
又,:f(e)=/(x2),小f=心,從而工氏一%=%(占一1)=ZIn%=e?.
故答案為:e2
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題關(guān)鍵將式子變形為111(占-1)+111657)=2,從而同構(gòu)得到
e(w)ine(M)=9In9且%>1,%>1,利用導(dǎo)數(shù)說明單調(diào)性推出e('T=x2.
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四、解答題
15.已知函數(shù)/(x)=l-ax-a)e、在(OJ(O))處的切線平行于直線2尤+y+3=0.
⑴求。的值;
⑵求〃x)的極值.
【答案】(1)。=1
(2)/(x)的極大值為-4,極小值為-e
e
【分析】(1)由導(dǎo)數(shù)的幾何意義計算即可;
(2)利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值計算即可.
【詳解】(1)由已矢口可得尸(x)=(2x-a)e£+(x2-ax-a/=(x2+2x—ax-2°)e",
而直線2x+y+3=0的斜率為左=一2,
所以「'⑼=-2。=-2na=1;
(2)由(1)得/(x)=(x?-x—1).e"==e*.(x?+x—2)=e".(x-1)(x+2),
當(dāng)xe(-”,-2)時,*(x)>0,函數(shù)/(x)單調(diào)遞增;
當(dāng)xe(-2,1)時,廣(“<0,函數(shù)/(x)單調(diào)遞減;
當(dāng)x?l,+8)時,*(x)>0,函數(shù)/⑺單調(diào)遞增;
故極大值為〃-2)=與,極小值為/⑴=-e.
e
16.已知數(shù)列{。“}的前〃項乘積為(,即7;=4*a2*a3…xa",若對"22,〃eN*,都
有TIZM=212成立,且q=2,%=4.
⑴求數(shù)列{%}的通項公式;
(2)若數(shù)列{"}的前"項和為S,,且Zvlog27;=l,求使得S"<£成立的〃的最大值.
【答案】⑴%=2"
(2)7
【分析】
(1)由北.「7;用=27;2,可得%=2a“,又出=2%,可得數(shù)列{%}為等比數(shù)列,即可得
試卷第10頁,共16頁
解;
(2)借助等差數(shù)列求和公式可得「,即可得“,借助裂項相消法可得E,,解出不等式
即可得解.
【詳解】(1)當(dāng)"22時,由7;TZ+[=27;2可得變=2,,即有a“+|=2a“,
又%=2,%=4,故4=2%,
則{%}為公比為2、首項為2的等比數(shù)列,.?.%=2";
M(M+1)
12n
(2)Tn=2-2---2=2="
用,…2=2R1
則1%北=
V幾〃+1
所以S“=2(l-g+];+…+
若<3,貝1〃<8,
又因為“eN*,所以〃的最大值為7.
17.已知橢圓C:,+(~=l(a>6>0)的離心率為e=乎,且過點
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)橢圓的左頂點為A,左焦點為歹,過點A的直線交橢圓于點尸(尸不與頂點重合),
交y軸于點。,且滿足|/尸|<|/。|,若兀加,=(%收,求直線/尸的方程.
【答案】(1)?+r=1
(2)3x-V6y+6=0或3x+屈y+6=0
【分析】
(1)由離心率得到/=獨2,再由橢圓過點(百,g],代入方程求出〃,即可求出。,
從而求出橢圓方程;
(2)設(shè)直線4尸的方程為1=叩-2(冽,0),。(馬,力),0(0,打),則為=5,由面積
y24相
比得到立p=弓,聯(lián)立直線與橢圓方程,求出力=1二,即可求出加,從而求出直線
方程.
【詳解】(1)由題知e=£="即1=3,即之匚=2,所以/=4/,
a2a4a4
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*+匕2-1
則橢圓方程為46#bl,
31
又點在橢圓上,即m+h,解得一,
所以。=2,c=V3
則橢圓c的標(biāo)準(zhǔn)方程J+/=l;
(2)依題意直線4P的斜率存在且不為零,
設(shè)直線/P的方程為x=-2(%二0),P(xp,yp'),2(0,ye),
*e-y=~
Qm
OA
2—S&OAPS40Ap^\\yp\2
因為Sw~SAOPQ9所以
Q&OPQS4040—SA0"5
詞22
即I,則有又|必陷可得力>與問號,
/一以坨7
絲=絲=2
所以
先為7
2
%21
彳+、=i得,4m
聯(lián)立橢圓C和直線4尸的方程:2+4)y2=4my,則力
m~+4
x=my-2
4m
所以"=%尹=:即蘇=],所以/=±如,
女2733
m
所以直線4P的方程為:3x-\[hy+6=03x++6=0.
18.已知函數(shù)/(x)=aln(尤+l)+(l-a)x.
⑴討論〃x)的單調(diào)性;
⑵設(shè)戶(x)=/(x)+cosx-l,求證:當(dāng)0=1時,尸(X)在區(qū)間(-1㈤上有且僅有2個零
點.
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【答案】(1)答案見解析
(2)證明見解析
【分析】
(1)求出函數(shù)的定義域與導(dǎo)函數(shù),再分°<0、0<?<1>”>1三種情況討論,分別求出
函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)利用導(dǎo)數(shù)說明函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合零點存在性定理說明函數(shù)的零點個數(shù).
【詳解】(1)函數(shù)/(x)=aln(x+l)+(l-a)x的定義域為(-1,+8),
1+(1—
又/。)=含+(1-。)=
X+1
當(dāng)"0時,令〃(x)>0,解得xeK,+s],所以“X)在(一上單調(diào)遞增,
令/。)<0,解得所以在上單調(diào)遞減,
\d—1)(u—V)
當(dāng)OVaVI時,f^x}>0,所以/(x)在(-1,+8)上單調(diào)遞增
當(dāng)a>l時,令#(尤)>0,解得所以在上單調(diào)遞增,
令/'(x)<0,解得xj—二,+?,所以〃x)在(一上單調(diào)遞減,
綜上所述:當(dāng)。<0時,/■(幻在]^什^)上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
當(dāng)OVaVI時,所以“X)在(T+動上單調(diào)遞增;
1時,/(%)在(一1,~
當(dāng)a>上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
\a-1
(2)由題下(%)=/(x)+cosx-l=ln(x+l)+cosx-l,
貝[j尸'(x)=--sinx,
1
4*g(^)=Fr^x)=—sinx,貝lJg'W=_(-----T--COSX
x+1)
當(dāng)X£(-l,0]時--->0,-sinx>0,
x+1
所以F(x)〉0,則/(%)在(-1,0]上單調(diào)遞增,
又尸(0)=0,所以方卜)在(T0]上有一個零點,即為0,
當(dāng)xe]。堵時cosx>0,所以g<x)<0,則尸'(x)在向上單調(diào)遞減,
試卷第13頁,共16頁
又〃(0)=1>0,尸「尸“T<°,所以存在根€?使得尸(M=o,
則當(dāng)工£(0,間,Fr(x)>0,尸(x)在(0,次)單調(diào)遞增,
當(dāng)加,,尸'(x)<。,/(X)在[加掾)上單調(diào)遞減,
而下(%)>尸⑼=0,F[^]=ln[1+f]-1<0-
所以尸(x)在卜1弓]上必存在唯一零點,即尸(X)在(0,?上存在唯一零點,
當(dāng)xe停,兀]時,g,(x)在g1上單調(diào)遞增且g,0<O,g'⑺=1一日!了>°,
所以存在〃€。兀),使得存(")=°,
當(dāng)時,g'(x)<0,所以尸'(x)在[上單調(diào)遞減,
當(dāng)尤c(〃㈤時,g,(x)>0,所以尸(X)在(〃㈤上單調(diào)遞增,
xr(?)<F'W<0,尸(兀)=々>0,所以存在兀),使得廠'(。=0,
V27兀+1
則當(dāng)xe1/時,尸'(x)<0,尸(x)在怎/上單調(diào)遞減,
當(dāng)%£(力兀)時,尸'(X)>0,尸(%)在&兀)上單調(diào)遞增,
所以尸(/)<嗚]<0,F(7t)=ln(7t+l)-2<0,所以尸(X)在(川上無零點,
綜上,尸(X)在(T兀)上有且僅有2個零點.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:第二問關(guān)鍵是利用導(dǎo)數(shù)說明函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合零點存在性定理
判斷零點的個數(shù).
19.對于整系數(shù)方程/(x)=0,當(dāng)x的最高次塞大于等于3時,求解難度較大.我們常采
用試根的方法求解:若通過試根,找到方程的一個根毛,則1(x)=(xf)g(x),若
g(無)=0已經(jīng)可以求解,則問題解決;否則,就對g(x)=0再一次試根,分解因式,以
此類推,直至問題解決.求根的過程中常用到有理根定理:如果整系數(shù)方程
a“x"+a“_X'T+…+呼+。0=0僅,產(chǎn)0)有有理根x=1,其中r、seZ,swO,(s/)=l,
那么“佝,s|?!?符號說明:對于整數(shù)加,",(加,〃)表示相,”的最大公約數(shù);加表
示”是加的倍數(shù),即加整除".
(1)過點尸(3,-1)作曲線>-x的切線,借助有理根定理求切點橫坐標(biāo);
試卷第14頁,共16頁
(2)試證明有理根定理;
⑶若整數(shù)。,。不是3的倍數(shù),且存在有理數(shù)x,使得2X3+//+2〃X+1=0,求a,b.
【答案】(1)%=:或%=2+n或%=2-痛
(2)證明見解析
[a=1f(7=—1[a=-1[a=\
⑶L1JIAi,IA1J)z.1?
\b=\b=l\b=-\\b=-l
【分析】(1)由過點求切線的方法得出關(guān)于毛的方程,再試出一個方程的根,求出
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