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2019屆寶雞市高三理科數學質檢Ⅰ解析

一、選擇題:

例1 【2019屆寶雞市高三理科數學質檢Ⅰ第1題】

例12 【2019屆寶雞市高三理科數學質量檢測一第12題】設函式\(f(x)=(x-a)^2+(lnx^2-2a)^2\),其中\(x>0\)\(a\in R\),存在\(x_0\),使得\(f(x_0)\leq \cfrac{4}{5}\)成立,則實數\(a\)等於【】

$A.1$ $B.\cfrac{1}{5}$ $C.\cfrac{2}{5}$ $D.\cfrac{1}{2}$

分析:由於題目告訴我們,存在\(x_0\),使得\(f(x_0)\leq \cfrac{4}{5}\)成立,

則需要我們求解函式\(f(x)\)

的最小值,最容易想到的就是利用導數求解函式的最小值,

這個最小值中會含有引數\(a\),讓其小於等於\(\cfrac{4}{5}\),求解即可。

但是觀察函式的特徵,你會感覺這可能不是一個很好的選擇。

那麼有沒有更好的選擇呢,詳細觀察所給的函式結構特徵,發現其和平面內任意兩點見的距離公式很接近,

所以我們可以這樣考慮:

函式\(f(x)\)的最小值應該是點\((x,lnx^2)\)和點\((a,2a)\)之間的最小距離的平方,再次轉化為

函式\(y=g(x)=lnx^2=2lnx\)上的動點\((x,y)\)與函式\(y=h(x)=2x\)上的動點\((m,n)\)之間的最小距離的平方,

從而問題轉化為先求解曲線\(y=2lnx\)上的動點到直線\(y=2x\)的最小距離了。

利用平行線法,設直線\(y=2x+m\)與曲線相切於點\((x_0,y_0)\)

則有\(g'(x_0)=\cfrac{2}{x_0}=2\),解得\(x_0=1\)

代入\(y=2lnx\),得到\(y_0=0\),即切點為\((1,0)\)點,

代入\(y=2x+m\),得到\(m=-2\)

即切線為\(y=2x-2\),此時函式\(f(x)\)的最小值,也就是曲線上的點\((1,0)\)到直線\(y=2x\)的點線距的平方,

也是兩條直線\(y=2x\)\(y=2x-2\)之間的線線距的平方,其中線線距\(d=\cfrac{|2|}{\sqrt{2^2+1^2}}=\cfrac{2}{\sqrt{5}}\)

\(d^2=\cfrac{4}{5}\),說明這樣的\(x_0\)是存在的,\(x_0=1\)

那麼\(a\)為多少?該如何求解呢?由於\(a\)是使得函式\(f(x)\)取得最小值的引數,

即本題目中應該是點\((1,0)\)在直線\(y=2x\)上的垂足的橫座標。

由於過點\((1,0)\)\(y=2x\)垂直的直線為\(y-0=-\cfrac{1}{2}(x-1)\)

聯立\(\left\{\begin{array}{l}{y=2x}\\{y=-\cfrac{1}{2}(x-1)}\end{array}\right.\),解得\(x=\cfrac{1}{5}\)

\(a=\cfrac{1}{5}\),故選\(B\)

二、填空題:

例14 【2019屆寶雞市高三理科數學質檢Ⅰ第14題】我國古代數學名著《周髀算經》記載有“勾股各自乘,並而開方除之”,用符號表示為\(a^2+b^2=c^2\)\((a,b,c\in N^*)\),我們把\(a,b,c\)成為勾股數,下面給出幾組勾股數:\(3,4,5\)\(5,12,13\)\(7,24,25\)\(9,40,41\)\(\cdots\),以此類推,可猜測第五組勾股數為__________ 。

分析:


\(\begin{array}{ccc} 3&4&5\\ 2\times1+1&1\times4&5\\ 5&12&13\\ 2\times2+1&2\times6&?13\\ 7&24&25\\ 2\times3+1&3\times8&?25\\ 9&40&41\\ 2\times4+1&4\times10&?41\\ 11&60&61\\ 2\times5+1&5\times12&?61\\ 13&84&85\\ 2\times6+1&6\times14&?85 \end{array}\)

故第五組勾股數為\(11,60,61\);第六組勾股數為\(13,84,85\)

三、解答題: