題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù)
的最小值為0,其中![]()
(Ⅰ)求
的值;
(Ⅱ)若對任意的
有
≤
成立,求實(shí)數(shù)
的最小值;
(Ⅲ)證明
(
).
【解析】(1)解:
的定義域?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012071821180638818491/SYS201207182118530600520067_ST.files/image010.png">
![]()
由
,得![]()
當(dāng)x變化時,
,
的變化情況如下表:
|
x |
|
|
|
|
|
- |
0 |
+ |
|
|
|
極小值 |
|
因此,
在
處取得最小值,故由題意
,所以![]()
(2)解:當(dāng)
時,取
,有
,故
時不合題意.當(dāng)
時,令
,即![]()
![]()
令
,得![]()
①當(dāng)
時,
,
在
上恒成立。因此
在
上單調(diào)遞減.從而對于任意的
,總有
,即
在
上恒成立,故
符合題意.
②當(dāng)
時,
,對于
,
,故
在
上單調(diào)遞增.因此當(dāng)取
時,
,即
不成立.
故
不合題意.
綜上,k的最小值為
.
(3)證明:當(dāng)n=1時,不等式左邊=
=右邊,所以不等式成立.
當(dāng)
時,![]()
![]()
![]()
在(2)中取
,得
,
從而![]()
![]()
所以有![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
綜上,
,![]()
已知數(shù)列
的前
項(xiàng)和為
,且
(
N*),其中
.
(Ⅰ) 求
的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ) 設(shè)
(
N*).
①證明:
;
② 求證:
.
【解析】本試題主要考查了數(shù)列的通項(xiàng)公式的求解和運(yùn)用。運(yùn)用
關(guān)系式,表示通項(xiàng)公式,然后得到第一問,第二問中利用放縮法得到
,②由于
,
所以
利用放縮法,從此得到結(jié)論。
解:(Ⅰ)當(dāng)
時,由
得
. ……2分
若存在
由
得
,
從而有
,與
矛盾,所以
.
從而由
得
得
. ……6分
(Ⅱ)①證明:![]()
證法一:∵
∴![]()
∴
∴
.…………10分
證法二:
,下同證法一.
……10分
證法三:(利用對偶式)設(shè)
,
,
則
.又
,也即
,所以
,也即
,又因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012061921381634452104/SYS201206192140215789581034_ST.files/image037.png">,所以
.即
………10分
證法四:(數(shù)學(xué)歸納法)①當(dāng)
時,
,命題成立;
②假設(shè)
時,命題成立,即
,
則當(dāng)
時,![]()
![]()
即![]()
即![]()
故當(dāng)
時,命題成立.
綜上可知,對一切非零自然數(shù)
,不等式②成立. ………………10分
②由于
,
所以
,
從而
.
也即![]()
已知函數(shù)f(x)=ex-ax,其中a>0.
(1)若對一切x∈R,f(x)
1恒成立,求a的取值集合;
(2)在函數(shù)f(x)的圖像上去定點(diǎn)A(x1, f(x1)),B(x2, f(x2))(x1<x2),記直線AB的斜率為k,證明:存在x0∈(x1,x2),使
恒成立.
【解析】解:
令
.
當(dāng)
時
單調(diào)遞減;當(dāng)
時
單調(diào)遞增,故當(dāng)
時,
取最小值![]()
于是對一切
恒成立,當(dāng)且僅當(dāng)
. 、
令
則![]()
當(dāng)
時,
單調(diào)遞增;當(dāng)
時,
單調(diào)遞減.
故當(dāng)
時,
取最大值
.因此,當(dāng)且僅當(dāng)
時,①式成立.
綜上所述,
的取值集合為
.
(Ⅱ)由題意知,
令
則
![]()
![]()
令
,則
.當(dāng)
時,
單調(diào)遞減;當(dāng)
時,
單調(diào)遞增.故當(dāng)
,
即![]()
從而
,
又![]()
![]()
所以![]()
因?yàn)楹瘮?shù)
在區(qū)間
上的圖像是連續(xù)不斷的一條曲線,所以存在
使
即
成立.
【點(diǎn)評】本題考查利用導(dǎo)函數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性、最值、不等式恒成立問題等,考查運(yùn)算能力,考查分類討論思想、函數(shù)與方程思想等數(shù)學(xué)方法.第一問利用導(dǎo)函數(shù)法求出
取最小值
對一切x∈R,f(x)
1恒成立轉(zhuǎn)化為
從而得出求a的取值集合;第二問在假設(shè)存在的情況下進(jìn)行推理,然后把問題歸結(jié)為一個方程是否存在解的問題,通過構(gòu)造函數(shù),研究這個函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行分析判斷.
某省環(huán)保研究所對市中心每天環(huán)境放射性污染情況進(jìn)行調(diào)查研究后,發(fā)現(xiàn)一天中環(huán)境綜合放射性污染指數(shù)
與時刻
(時) 的關(guān)系為
,其中
是與氣象有關(guān)的參數(shù),且
.
(1)令
,
,寫出該函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,并選擇其中一種情形進(jìn)行證明;
(2)若用每天
的最大值作為當(dāng)天的綜合放射性污染指數(shù),并記作
,求
;
(3)省政府規(guī)定,每天的綜合放射性污染指數(shù)不得超過2,試問目前市中心的綜合放射性污染指數(shù)是否超標(biāo)?
【解析】第一問利用定義法求證單調(diào)性,并判定結(jié)論。
第二問(2)由函數(shù)的單調(diào)性知
,
∴
,即t的取值范圍是
.
當(dāng)
時,記![]()
則
∵
在
上單調(diào)遞減,在
上單調(diào)遞增,
第三問因?yàn)楫?dāng)且僅當(dāng)
時,
.
故當(dāng)
時不超標(biāo),當(dāng)
時超標(biāo).
已知函數(shù)
(
為實(shí)數(shù)).
(Ⅰ)當(dāng)
時,求
的最小值;
(Ⅱ)若
在
上是單調(diào)函數(shù),求
的取值范圍.
【解析】第一問中由題意可知:
. ∵
∴
∴![]()
.
當(dāng)
時,
;
當(dāng)
時,
. 故
.
第二問![]()
.
當(dāng)
時,
,在
上有
,
遞增,符合題意;
令
,則![]()
,∴
或
在
上恒成立.轉(zhuǎn)化后解決最值即可。
解:(Ⅰ) 由題意可知:
. ∵
∴
∴![]()
.
當(dāng)
時,
;
當(dāng)
時,
. 故
.
(Ⅱ) ![]()
.
當(dāng)
時,
,在
上有
,
遞增,符合題意;
令
,則![]()
,∴
或
在
上恒成立.∵二次函數(shù)
的對稱軸為
,且![]()
∴
或![]()
或![]()
或![]()
或
. 綜上![]()
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