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
. ①
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(zhuǎn)化為
從而得出求a的取值集合;第二問在假設(shè)存在的情況下進行推理,然后把問題歸結(jié)為一個方程是否存在解的問題,通過構(gòu)造函數(shù),研究這個函數(shù)的性質(zhì)進行分析判斷.
已知函數(shù)
,
.
(Ⅰ)若函數(shù)
依次在
處取到極值.求
的取值范圍;
(Ⅱ)若存在實數(shù)
,使對任意的
,不等式
恒成立.求正整數(shù)
的最大值.
【解析】第一問中利用導數(shù)在在
處取到極值點可知導數(shù)為零可以解得方程有三個不同的實數(shù)根來分析求解。
第二問中,利用存在實數(shù)
,使對任意的
,不等式
恒成立轉(zhuǎn)化為
,恒成立,分離參數(shù)法求解得到范圍。
解:(1)
①
![]()
(2)不等式
,即
,即
.
轉(zhuǎn)化為存在實數(shù)
,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(shè)
,則.![]()
設(shè)
,則
,因為
,有
.
故
在區(qū)間
上是減函數(shù)。又![]()
故存在
,使得
.
當
時,有
,當
時,有
.
從而
在區(qū)間
上遞增,在區(qū)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(shù)m的最大值為5
已知函數(shù)y=
cos2x+
sinxcosx+1,x∈R.
(1)求函數(shù)
的最小正周期;
(2)求函數(shù)
的單調(diào)減區(qū)間.
【解析】第一問中利用化為單一三角函數(shù)y=
sin(2x+
)+
.,然后利用周期公式求解得到。第二問中,2x+
落在正弦函數(shù)的增區(qū)間里面,解得的x的范圍即為所求,
解:因為y=
cos2x+
sinxcosx+1,x∈R.所以y=
sin(2x+
)+
.
(1)周期為T=
=π,
(2) ![]()
已知函數(shù)![]()
;
(1)若函數(shù)
在其定義域內(nèi)為單調(diào)遞增函數(shù),求實數(shù)
的取值范圍。
(2)若函數(shù)
,若在[1,e]上至少存在一個x的值使
成立,求實數(shù)
的取值范圍。
【解析】第一問中,利用導數(shù)
,因為
在其定義域內(nèi)的單調(diào)遞增函數(shù),所以
內(nèi)滿足
恒成立,得到結(jié)論第二問中,在[1,e]上至少存在一個x的值使
成立,等價于不等式
在[1,e]上有解,轉(zhuǎn)換為不等式有解來解答即可。
解:(1)
,
因為
在其定義域內(nèi)的單調(diào)遞增函數(shù),
所以
內(nèi)滿足
恒成立,即
恒成立,
亦即
,
即可 又![]()
當且僅當
,即x=1時取等號,
在其定義域內(nèi)為單調(diào)增函數(shù)的實數(shù)k的取值范圍是
.
(2)在[1,e]上至少存在一個x的值使
成立,等價于不等式
在[1,e]上有解,設(shè)![]()
上的增函數(shù),
依題意需![]()
實數(shù)k的取值范圍是![]()
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