題目列表(包括答案和解析)
已知函數
,
.
(Ⅰ)若函數
依次在
處取到極值.求
的取值范圍;
(Ⅱ)若存在實數
,使對任意的
,不等式
恒成立.求正整數
的最大值.
【解析】第一問中利用導數在在
處取到極值點可知導數為零可以解得方程有三個不同的實數根來分析求解。
第二問中,利用存在實數
,使對任意的
,不等式
恒成立轉化為
,恒成立,分離參數法求解得到范圍。
解:(1)
①
![]()
(2)不等式
,即
,即
.
轉化為存在實數
,使對任意的
,不等式
恒成立.
即不等式
在
上恒成立.
即不等式
在
上恒成立.
設
,則.![]()
設
,則
,因為
,有
.
故
在區間
上是減函數。又![]()
故存在
,使得
.
當
時,有
,當
時,有
.
從而
在區間
上遞增,在區間
上遞減.
又
[來源:]
![]()
所以當
時,恒有
;當
時,恒有![]()
;
故使命題成立的正整數m的最大值為5
已知函數
的最小值為0,其中![]()
(Ⅰ)求
的值;
(Ⅱ)若對任意的
有
≤
成立,求實數
的最小值;
(Ⅲ)證明
(
).
【解析】(1)解:
的定義域為![]()
![]()
由
,得![]()
當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
時,取
,有
,故
時不合題意.當
時,令
,即![]()
![]()
令
,得![]()
①當
時,
,
在
上恒成立。因此
在
上單調遞減.從而對于任意的
,總有
,即
在
上恒成立,故
符合題意.
②當
時,
,對于
,
,故
在
上單調遞增.因此當取
時,
,即
不成立.
故
不合題意.
綜上,k的最小值為
.
(3)證明:當n=1時,不等式左邊=
=右邊,所以不等式成立.
當
時,![]()
![]()
![]()
在(2)中取
,得
,
從而![]()
![]()
所以有![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
綜上,
,![]()
已知函數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
在區間
上的圖像是連續不斷的一條曲線,所以存在
使
即
成立.
【點評】本題考查利用導函數研究函數單調性、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、函數與方程思想等數學方法.第一問利用導函數法求出
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,研究這個函數的性質進行分析判斷.
已知函數![]()
(Ⅰ)求函數
的最小正周期;
(Ⅱ)求函數
在區間
上的最大值和最小值.
【解析】(1)![]()
![]()
所以,
的最小正周期![]()
(2)因為
在區間
上是增函數,在區間
上是減函數,
又
,
,
,
故函數
在區間
上的最大值為
,最小值為-1.
(本小題滿分12分)已知函數![]()
(I)若函數
在區間
上存在極值,求實數a的取值范圍;
(II)當
時,不等式
恒成立,求實數k的取值范圍.
(Ⅲ)求證:解:(1)
,其定義域為
,則
令
,
則
,
當
時,
;當
時,![]()
在(0,1)上單調遞增,在
上單調遞減,
即當
時,函數
取得極大值. (3分)
函數
在區間
上存在極值,
,解得
(4分)
(2)不等式
,即![]()
令![]()
(6分)
令
,則
,
,即
在
上單調遞增, (7分)
,從而
,故
在
上單調遞增, (7分)
(8分)
(3)由(2)知,當
時,
恒成立,即
,
令
,則
, (9分)
![]()
(10分)
以上各式相加得,
![]()
即
,
即
(12分)
。
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