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［黑龙江大联考］黑龙江省2024届高三年级上学期10月联考数学试卷答案

16.(9分)某人站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量m=50.0g的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。已知握绳的手离地面高度d=1.6m,,手与球之间绳长l=0.5m,,绳能承受的最大拉力F=3.0N。,取重力加速度g=10m/s^2,,忽略手的运动半径和空气阻力。(1)当球某次运动到最低点时,绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断,求绳断时球的速度大小。(2)保持手的高度不变,改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时达到最大拉力被拉断,要使球的落地点距握绳的手的水平距离最大,绳长应是多少?最大水平距离是多少?(结果可以用根式表示)

分析（1）把k=1代入解析式，由对数函数真数必须为正列出不等式，由指数函数的性质求出f（x）的定义域；
（2）由对数函数真数必须为正列出不等式，由指数函数的性质求出f（x）的定义域，根据子集关系列出关于k的不等式，即可求出k的取值范围．

解答解：（1）把k=1代入得，f（x）=log_a（a-a^x），
由a-a^x＞0得，a^x＜a，
因为a＞1，所以x＜1，
所以函数f（x）的定义域是（-∞，1）；
（2）要使函数f（x）有意义，自变量x须满足：a-ka^x＞0
因为k＞0，所以a^x＜$\frac{a}{k}$，
由a＞1得，x＜log_a$\frac{a}{k}$=1-log_ak
所以函数f（x）的定义域为（-∞，1-log_ak），
又函数f（x）的定义域是集合{x|x≤1}的子集，
所以1-log_ak≤1，则log_ak≥0=log_a1，解得k≥1，
故满足条件的实数k的取值范围为[1，+∞）．

点评本题考查了对数函数的定义域，指数函数的性质，利用集合关系求出参数取值问题，属于中档题．