題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù)
.(
)
(1)若
在區(qū)間
上單調(diào)遞增,求實數(shù)
的取值范圍;
(2)若在區(qū)間
上,函數(shù)
的圖象恒在曲線
下方,求
的取值范圍.
【解析】第一問中,首先利用
在區(qū)間
上單調(diào)遞增,則
在區(qū)間
上恒成立,然后分離參數(shù)法得到
,進而得到范圍;第二問中,在區(qū)間
上,函數(shù)
的圖象恒在曲線
下方等價于
在區(qū)間
上恒成立.然后求解得到。
解:(1)
在區(qū)間
上單調(diào)遞增,
則
在區(qū)間
上恒成立. …………3分
即
,而當
時,
,故
.
…………5分
所以
.
…………6分
(2)令
,定義域為
.
在區(qū)間
上,函數(shù)
的圖象恒在曲線
下方等價于
在區(qū)間
上恒成立.
∵
…………9分
① 若
,令
,得極值點
,
,
當
,即
時,在(
,+∞)上有
,此時
在區(qū)間
上是增函數(shù),并且在該區(qū)間上有
,不合題意;
當
,即
時,同理可知,
在區(qū)間
上遞增,
有
,也不合題意;
…………11分
② 若
,則有
,此時在區(qū)間
上恒有
,從而
在區(qū)間
上是減函數(shù);
要使
在此區(qū)間上恒成立,只須滿足![]()
,
由此求得
的范圍是
. …………13分
綜合①②可知,當
時,函數(shù)
的圖象恒在直線
下方.
已知數(shù)列
是各項均不為0的等差數(shù)列,公差為d,
為其前n項和,且滿足
,
.數(shù)列
滿足
,
,
為數(shù)列
的前n項和.
(1)求數(shù)列
的通項公式
和數(shù)列
的前n項和
;
(2)若對任意的
,不等式
恒成立,求實數(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,請說明理由.
【解析】第一問利用在
中,令n=1,n=2,
得
即
解得
,,
[
又
時,
滿足
,![]()
,
![]()
第二問,①當n為偶數(shù)時,要使不等式
恒成立,即需不等式
恒成立.
,等號在n=2時取得.
此時
需滿足
.
②當n為奇數(shù)時,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
取得最小值-6.
此時
需滿足
.
第三問
,
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,
滿足
,![]()
,
.
(2)①當n為偶數(shù)時,要使不等式
恒成立,即需不等式
恒成立.
,等號在n=2時取得.
此時
需滿足
.
②當n為奇數(shù)時,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
取得最小值-6.
此時
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n=12.
因此,當且僅當m=2,
n=12時,數(shù)列
中的
成等比數(shù)列
如圖,
,
,…,
,…是曲線
上的點,
,
,…,
,…是
軸正半軸上的點,且
,
,…,
,…
均為斜邊在
軸上的等腰直角三角形(
為坐標原點).
(1)寫出
、
和
之間的等量關(guān)系,以及
、
和
之間的等量關(guān)系;
(2)求證:
(
);
(3)設(shè)
,對所有
,
恒成立,求實數(shù)
的取值范圍.
![]()
【解析】第一問利用有
,
得到
第二問證明:①當
時,可求得
,命題成立;②假設(shè)當
時,命題成立,即有
則當
時,由歸納假設(shè)及
,
得![]()
第三問
![]()
.………………………2分
因為函數(shù)
在區(qū)間
上單調(diào)遞增,所以當
時,
最大為
,即
![]()
解:(1)依題意,有
,
,………………4分
(2)證明:①當
時,可求得
,命題成立;
……………2分
②假設(shè)當
時,命題成立,即有
,……………………1分
則當
時,由歸納假設(shè)及
,
得
.
即![]()
解得
(
不合題意,舍去)
即當
時,命題成立. …………………………………………4分
綜上所述,對所有
,
. ……………………………1分
(3)
![]()
.………………………2分
因為函數(shù)
在區(qū)間
上單調(diào)遞增,所以當
時,
最大為
,即
.……………2分
由題意,有![]()
.
所以,![]()
設(shè)函數(shù)![]()
(1)當
時,求曲線
處的切線方程;
(2)當
時,求
的極大值和極小值;
(3)若函數(shù)
在區(qū)間
上是增函數(shù),求實數(shù)
的取值范圍.
【解析】(1)中,先利用
,表示出點
的斜率值
這樣可以得到切線方程。(2)中,當
,再令
,利用導數(shù)的正負確定單調(diào)性,進而得到極值。(3)中,利用函數(shù)在給定區(qū)間遞增,說明了
在區(qū)間
導數(shù)恒大于等于零,分離參數(shù)求解范圍的思想。
解:(1)當
……2分
∴![]()
即
為所求切線方程。………………4分
(2)當![]()
令
………………6分
∴
遞減,在(3,+
)遞增
∴
的極大值為
…………8分
(3)![]()
①若
上單調(diào)遞增。∴滿足要求!10分
②若![]()
∵
恒成立,
恒成立,即a>0……………11分
時,不合題意。綜上所述,實數(shù)
的取值范圍是![]()
17世紀,科學家們致力于運動的研究,如計算天體的位置,遠距離航海中對經(jīng)度和緯度的測量,炮彈的速度對于高度和射程的影響等.諸如此類的問題都需要探究兩個變量之間的關(guān)系,并根據(jù)這種關(guān)系對事物的變化規(guī)律作出判斷,如根據(jù)炮彈的速度推測它能達到的高度和射程.這正是函數(shù)產(chǎn)生和發(fā)展的背景.
“function”一詞最初由德國數(shù)學家萊布尼茲(G.W.Leibniz,1646~1716)在1692年使用.在中國,清代數(shù)學家李善蘭(1811~1882)在1859年和英國傳教士偉烈亞力合譯的《代徽積拾級》中首次將“function”譯做“函數(shù)”.
萊布尼茲用“函數(shù)”表示隨曲線的變化而改變的幾何量,如坐標、切線等.1718年,他的學生,瑞士數(shù)學家約翰·伯努利(J.Bernoulli,1667~1748)強調(diào)函數(shù)要用公式表示.后來,數(shù)學家認為這不是判斷函數(shù)的標準.只要一些變量變化,另一些變量隨之變化就可以了.所以,1755年,瑞士數(shù)學家歐拉(L.Euler,1707~1783)將函數(shù)定義為“如果某些變量,以一種方式依賴于另一些變量,我們將前面的變量稱為后面變量的函數(shù)”.
當時很多數(shù)學家對于不用公式表示函數(shù)很不習慣,甚至抱懷疑態(tài)度.函數(shù)的概念仍然是比較模糊的.
隨著對微積分研究的深入,18世紀末19世紀初,人們對函數(shù)的認識向前推進了.德國數(shù)學家狄利克雷(P.G.L.Dirichlet,1805~1859)在1837年時提出:“如果對于x的每一個值,y總有一個完全確定的值與之對應,則y是x的函數(shù)”.這個定義較清楚地說明了函數(shù)的內(nèi)涵.只要有一個法則,使得取值范圍中的每一個值,有一個確定的y和它對應就行了,不管這個法則是公式、圖象、表格還是其他形式.19世紀70年代以后,隨著集合概念的出現(xiàn),函數(shù)概念又進而用更加嚴謹?shù)募虾蛯Z言表述,這就是本節(jié)學習的函數(shù)概念.
綜上所述可知,函數(shù)概念的發(fā)展與生產(chǎn)、生活以及科學技術(shù)的實際需要緊密相關(guān),而且隨著研究的深入,函數(shù)概念不斷得到嚴謹化、精確化的表達,這與我們學習函數(shù)的過程是一樣的.
你能以函數(shù)概念的發(fā)展為背景,談?wù)剰某踔械礁咧袑W習函數(shù)概念的體會嗎?
1.探尋科學家發(fā)現(xiàn)問題的過程,對指導我們的學習有什么現(xiàn)實意義?
2.萊布尼茲、狄利克雷等科學家有哪些品質(zhì)值得我們學習?
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