題目列表(包括答案和解析)
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
時
單調遞減;當
時
單調遞增,故當
時,
取最小值![]()
于是對一切
恒成立,當且僅當
. ①
令
則![]()
當
時,
單調遞增;當
時,
單調遞減.
故當
時,
取最大值
.因此,當且僅當
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
時,
單調遞減;當
時,
單調遞增.故當
,
即![]()
從而
,
又![]()
![]()
所以![]()
因為函數(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.
【點評】本題考查利用導函數(shù)研究函數(shù)單調性、最值、不等式恒成立問題等,考查運算能力,考查分類討論思想、函數(shù)與方程思想等數(shù)學方法.第一問利用導函數(shù)法求出
取最小值
對一切x∈R,f(x)
1恒成立轉化為
從而得出求a的取值集合;第二問在假設存在的情況下進行推理,然后把問題歸結為一個方程是否存在解的問題,通過構造函數(shù),研究這個函數(shù)的性質進行分析判斷.
已知![]()
(1)求函數(shù)
在
上的最小值
(2)對一切的
恒成立,求實數(shù)a的取值范圍
(3)證明對一切
,都有
成立
【解析】第一問中利用
當
時,
在
單調遞減,在
單調遞增
,當![]()
,即
時,
,![]()
![]()
第二問中,
,則
設
,
則
,
單調遞增,
,
,
單調遞減,
,因為對一切
,
恒成立,
第三問中問題等價于證明
,
,
由(1)可知
,
的最小值為
,當且僅當x=
時取得
設
,
,則
,易得![]()
。當且僅當x=1時取得.從而對一切
,都有
成立
解:(1)
當
時,
在
單調遞減,在
單調遞增
,當![]()
,即
時,
,![]()
…………4分
(2)
,則
設
,
則
,
單調遞增,
,
,
單調遞減,
,因為對一切
,
恒成立,
…………9分
(3)問題等價于證明
,
,
由(1)可知
,
的最小值為
,當且僅當x=
時取得
設
,
,則
,易得![]()
。當且僅當x=1時取得.從而對一切
,都有
成立
設點
是拋物線![]()
![]()
的焦點,
是拋物線
上的
個不同的點(![]()
).
(1) 當
時,試寫出拋物線
上的三個定點
、
、
的坐標,從而使得
;
(2)當
時,若
,
求證:
;
(3) 當
時,某同學對(2)的逆命題,即:
“若
,則
.”
開展了研究并發(fā)現(xiàn)其為假命題.
請你就此從以下三個研究方向中任選一個開展研究:
① 試構造一個說明該逆命題確實是假命題的反例(本研究方向最高得4分);
② 對任意給定的大于3的正整數(shù)
,試構造該假命題反例的一般形式,并說明你的理由(本研究方向最高得8分);
③ 如果補充一個條件后能使該逆命題為真,請寫出你認為需要補充的一個條件,并說明加上該條件后,能使該逆命題為真命題的理由(本研究方向最高得10分).
【評分說明】本小題若填空不止一個研究方向,則以實得分最高的一個研究方向的得分作為本小題的最終得分.
【解析】第一問利用拋物線
的焦點為
,設
,
分別過
作拋物線
的準線
的垂線,垂足分別為
.
由拋物線定義得到
第二問設
,分別過
作拋物線
的準線
垂線,垂足分別為
.
由拋物線定義得
![]()
![]()
第三問中①取
時,拋物線
的焦點為
,
設
,
分別過![]()
作拋物線
的準線
垂線,垂足分別為![]()
.由拋物線定義得
![]()
![]()
![]()
![]()
,
則
,不妨取
;![]()
;![]()
;![]()
解:(1)拋物線
的焦點為
,設
,
分別過
作拋物線
的準線
的垂線,垂足分別為
.由拋物線定義得
![]()
![]()
因為
,所以
,
故可取![]()
![]()
滿足條件.
(2)設
,分別過
作拋物線
的準線
垂線,垂足分別為
.
由拋物線定義得
![]()
![]()
又因為![]()
![]()
![]()
![]()
;
所以![]()
![]()
.
(3) ①取
時,拋物線
的焦點為
,
設
,
分別過![]()
作拋物線
的準線
垂線,垂足分別為![]()
.由拋物線定義得
![]()
![]()
![]()
![]()
,
則
,不妨取
;![]()
;![]()
;
,
則![]()
![]()
,![]()
![]()
.
故
,
,
,
是一個當
時,該逆命題的一個反例.(反例不唯一)
② 設
,分別過
作
拋物線
的準線
的垂線,垂足分別為
,
由
及拋物線的定義得
,即
.
因為上述表達式與點
的縱坐標無關,所以只要將這
點都取在
軸的上方,則它們的縱坐標都大于零,則
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
,
而
,所以
.
(說明:本質上只需構造滿足條件且
的一組
個不同的點,均為反例.)
③ 補充條件1:“點
的縱坐標
(
)滿足
”,即:
“當
時,若
,且點
的縱坐標
(
)滿足
,則
”.此命題為真.事實上,設
,
分別過
作拋物線
準線
的垂線,垂足分別為
,由
,
及拋物線的定義得
,即
,則
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
,
又由
,所以
,故命題為真.
補充條件2:“點
與點![]()
為偶數(shù),
關于
軸對稱”,即:
“當
時,若
,且點
與點![]()
為偶數(shù),
關于
軸對稱,則
”.此命題為真.(證略)
已知各項都不為零的數(shù)列
的前n項和為
,
,向量
,其中
N*,且
∥
.
(Ⅰ)求數(shù)列
的通項公式及
;
(Ⅱ)若數(shù)列
的前n項和為
,且
(其中
是首項
,第四項為
的等比數(shù)列的公比),求證:
.
【解析】本試題主要考查了數(shù)列的通項公式和前n項和公式的運用。
(1)因為
,對n=1,
分別求解通項公式,然后合并。利用
,求解![]()
(2)利用
![]()
裂項后求和得到結論。
解:(1)
……1分
當
時,
……2分
(
)……5分
……7分
……9分
證明:當
時,
![]()
當
時,![]()
設函數(shù)f(x)=lnx,g(x)=ax+
,函數(shù)f(x)的圖像與x軸的交點也在函數(shù)g(x)的圖像上,且在此點處f(x)與g(x)有公切線.[來源:學。科。網(wǎng)]
(Ⅰ)求a、b的值;
(Ⅱ)設x>0,試比較f(x)與g(x)的大小.[來源:學,科,網(wǎng)Z,X,X,K]
【解析】第一問解:因為f(x)=lnx,g(x)=ax+![]()
則其導數(shù)為![]()
由題意得,![]()
第二問,由(I)可知
,令
。
∵
, …………8分
∴
是(0,+∞)上的減函數(shù),而F(1)=0, …………9分
∴當
時,
,有
;當
時,
,有
;當x=1時,
,有
解:因為f(x)=lnx,g(x)=ax+![]()
則其導數(shù)為![]()
由題意得,![]()
(11)由(I)可知
,令
。
∵
, …………8分
∴
是(0,+∞)上的減函數(shù),而F(1)=0, …………9分
∴當
時,
,有
;當
時,
,有
;當x=1時,
,有![]()
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