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,求實數(shù)
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(diào)遞減.從而對于任意的
,總有
,即
在
上恒成立,故
符合題意.
②當時,
,對于
,
,故
在
上單調(diào)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(shù)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(shù)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(shù)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(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(diào)遞減;當
時
單調(diào)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(diào)遞增;當
時,
單調(diào)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(diào)遞減;當
時,
單調(diào)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(diào)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.
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) 的關系為
,其中
是與氣象有關的參數(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(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?
【解析】第一問利用定義法求證單調(diào)性,并判定結論。
第二問(2)由函數(shù)的單調(diào)性知,
∴,即t的取值范圍是
.
當時,記
則
∵在
上單調(diào)遞減,在
上單調(diào)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(shù)(
為實數(shù)).
(Ⅰ)當時,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(shù)
的對稱軸為
,且
∴或
或
或
或
. 綜上
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