題目列表(包括答案和解析)
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,
,![]()
已知數列
的前
項和為
,且
(
N*),其中
.
(Ⅰ) 求
的通項公式;
(Ⅱ) 設
(
N*).
①證明:
;
② 求證:
.
【解析】本試題主要考查了數列的通項公式的求解和運用。運用
關系式,表示通項公式,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,從此得到結論。
解:(Ⅰ)當
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
,
,
則
.又
,也即
,所以
,也即
,又因為
,所以
.即
………10分
證法四:(數學歸納法)①當
時,
,命題成立;
②假設
時,命題成立,即
,
則當
時,![]()
![]()
即![]()
即![]()
故當
時,命題成立.
綜上可知,對一切非零自然數
,不等式②成立. ………………10分
②由于
,
所以
,
從而
.
也即![]()
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
. 、
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.
某省環保研究所對市中心每天環境放射性污染情況進行調查研究后,發現一天中環境綜合放射性污染指數
與時刻
(時) 的關系為
,其中
是與氣象有關的參數,且
.
(1)令
,
,寫出該函數的單調區間,并選擇其中一種情形進行證明;
(2)若用每天
的最大值作為當天的綜合放射性污染指數,并記作
,求
;
(3)省政府規定,每天的綜合放射性污染指數不得超過2,試問目前市中心的綜合放射性污染指數是否超標?
【解析】第一問利用定義法求證單調性,并判定結論。
第二問(2)由函數的單調性知
,
∴
,即t的取值范圍是
.
當
時,記![]()
則
∵
在
上單調遞減,在
上單調遞增,
第三問因為當且僅當
時,
.
故當
時不超標,當
時超標.
已知函數
(
為實數).
(Ⅰ)當
時,求
的最小值;
(Ⅱ)若
在
上是單調函數,求
的取值范圍.
【解析】第一問中由題意可知:
. ∵
∴
∴![]()
.
當
時,
;
當
時,
. 故
.
第二問![]()
.
當
時,
,在
上有
,
遞增,符合題意;
令
,則![]()
,∴
或
在
上恒成立.轉化后解決最值即可。
解:(Ⅰ) 由題意可知:
. ∵
∴
∴![]()
.
當
時,
;
當
時,
. 故
.
(Ⅱ) ![]()
.
當
時,
,在
上有
,
遞增,符合題意;
令
,則![]()
,∴
或
在
上恒成立.∵二次函數
的對稱軸為
,且![]()
∴
或![]()
或![]()
或![]()
或
. 綜上![]()
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