題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù)其中
為自然對(duì)數(shù)的底數(shù),
.(Ⅰ)設(shè)
,求函數(shù)
的最值;(Ⅱ)若對(duì)于任意的
,都有
成立,求
的取值范圍.
【解析】第一問(wèn)中,當(dāng)時(shí),
,
.結(jié)合表格和導(dǎo)數(shù)的知識(shí)判定單調(diào)性和極值,進(jìn)而得到最值。
第二問(wèn)中,∵,
,
∴原不等式等價(jià)于:,
即, 亦即
分離參數(shù)的思想求解參數(shù)的范圍
解:(Ⅰ)當(dāng)時(shí),
,
.
當(dāng)在
上變化時(shí),
,
的變化情況如下表:
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- |
|
+ |
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1/e |
∴時(shí),
,
.
(Ⅱ)∵,
,
∴原不等式等價(jià)于:,
即, 亦即
.
∴對(duì)于任意的,原不等式恒成立,等價(jià)于
對(duì)
恒成立,
∵對(duì)于任意的時(shí),
(當(dāng)且僅當(dāng)
時(shí)取等號(hào)).
∴只需,即
,解之得
或
.
因此,的取值范圍是
已知函數(shù),
(1)求函數(shù)的定義域;
(2)求函數(shù)在區(qū)間
上的最小值;
(3)已知,命題p:關(guān)于x的不等式
對(duì)函數(shù)
的定義域上的任意
恒成立;命題q:指數(shù)函數(shù)
是增函數(shù).若“p或q”為真,“p且q”為假,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
【解析】第一問(wèn)中,利用由 即
第二問(wèn)中,,
得:
,
第三問(wèn)中,由在函數(shù)的定義域上
的任意
,
,當(dāng)且僅當(dāng)
時(shí)等號(hào)成立。當(dāng)命題p為真時(shí),
;而命題q為真時(shí):指數(shù)函數(shù)
.因?yàn)椤皃或q”為真,“p且q”為假,所以
當(dāng)命題p為真,命題q為假時(shí);當(dāng)命題p為假,命題q為真時(shí)分為兩種情況討論即可 。
解:(1)由 即
(2),
得:
,
(3)由在函數(shù)的定義域上
的任意
,
,當(dāng)且僅當(dāng)
時(shí)等號(hào)成立。當(dāng)命題p為真時(shí),
;而命題q為真時(shí):指數(shù)函數(shù)
.因?yàn)椤皃或q”為真,“p且q”為假,所以
當(dāng)命題p為真,命題q為假時(shí),
當(dāng)命題p為假,命題q為真時(shí),,
所以
已知數(shù)列是各項(xiàng)均不為0的等差數(shù)列,公差為d,
為其前n項(xiàng)和,且滿足
,
.?dāng)?shù)列
滿足
,
,
為數(shù)列
的前n項(xiàng)和.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式
和數(shù)列
的前n項(xiàng)和
;
(2)若對(duì)任意的,不等式
恒成立,求實(shí)數(shù)
的取值范圍;
(3)是否存在正整數(shù),使得
成等比數(shù)列?若存在,求出所有
的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【解析】第一問(wèn)利用在中,令n=1,n=2,
得 即
解得,,
[
又時(shí),
滿足
,
,
第二問(wèn),①當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),要使不等式恒成立,即需不等式
恒成立.
,等號(hào)在n=2時(shí)取得.
此時(shí)
需滿足
.
②當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),要使不等式恒成立,即需不等式
恒成立.
是隨n的增大而增大, n=1時(shí)
取得最小值-6.
此時(shí)
需滿足
.
第三問(wèn),
若成等比數(shù)列,則
,
即.
由,可得
,即
,
.
(1)(法一)在中,令n=1,n=2,
得 即
解得,,
[
又時(shí),
滿足
,
,
.
(2)①當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),要使不等式恒成立,即需不等式
恒成立.
,等號(hào)在n=2時(shí)取得.
此時(shí)
需滿足
.
②當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),要使不等式恒成立,即需不等式
恒成立.
是隨n的增大而增大, n=1時(shí)
取得最小值-6.
此時(shí)
需滿足
.
綜合①、②可得的取值范圍是
.
(3),
若成等比數(shù)列,則
,
即.
由,可得
,即
,
.
又,且m>1,所以m=2,此時(shí)n=12.
因此,當(dāng)且僅當(dāng)m=2,
n=12時(shí),數(shù)列中的
成等比數(shù)列
已知函數(shù)f(x)=ex-ax,其中a>0.
(1)若對(duì)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(shí)
單調(diào)遞減;當(dāng)
時(shí)
單調(diào)遞增,故當(dāng)
時(shí),
取最小值
于是對(duì)一切恒成立,當(dāng)且僅當(dāng)
. ①
令則
當(dāng)時(shí),
單調(diào)遞增;當(dāng)
時(shí),
單調(diào)遞減.
故當(dāng)時(shí),
取最大值
.因此,當(dāng)且僅當(dāng)
時(shí),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(shí),
單調(diào)遞減;當(dāng)
時(shí),
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(píng)】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(wèn)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(wèn)利用導(dǎo)函數(shù)法求出取最小值
對(duì)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(wèn)在假設(shè)存在的情況下進(jìn)行推理,然后把問(wèn)題歸結(jié)為一個(gè)方程是否存在解的問(wèn)題,通過(guò)構(gòu)造函數(shù),研究這個(gè)函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行分析判斷.
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