題目列表(包括答案和解析)
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(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.
已知函數(shù) ![]()
R).
(Ⅰ)若
,求曲線
在點
處的的切線方程;
(Ⅱ)若
對任意 ![]()
恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.
【解析】本試題主要考查了導數(shù)在研究函數(shù)中的運用。
第一問中,利用當
時,
.
因為切點為(
),
則
,
所以在點(
)處的曲線的切線方程為:![]()
第二問中,由題意得,
即
即可。
Ⅰ)當
時,
.
,
因為切點為(
),
則
,
所以在點(
)處的曲線的切線方程為:
. ……5分
(Ⅱ)解法一:由題意得,
即
. ……9分
(注:凡代入特殊值縮小范圍的均給4分)
,
因為
,所以
恒成立,
故
在
上單調遞增,
……12分
要使
恒成立,則
,解得
.……15分
解法二:
……7分
(1)當
時,
在
上恒成立,
故
在
上單調遞增,
即
.
……10分
(2)當
時,令
,對稱軸
,
則
在
上單調遞增,又
① 當
,即
時,
在
上恒成立,
所以
在
單調遞增,
即
,不合題意,舍去
②當
時,
,
不合題意,舍去 14分
綜上所述:
已知
,函數(shù)![]()
(1)當
時,求函數(shù)
在點(1,
)的切線方程;
(2)求函數(shù)
在[-1,1]的極值;
(3)若在
上至少存在一個實數(shù)x0,使
>g(xo)成立,求正實數(shù)
的取值范圍。
【解析】本試題中導數(shù)在研究函數(shù)中的運用。(1)中
,那么當
時,
又
所以函數(shù)
在點(1,
)的切線方程為
;(2)中令
有 ![]()
![]()
對a分類討論
,和
得到極值。(3)中,設
,
,依題意,只需
那么可以解得。
解:(Ⅰ)∵
∴ ![]()
∴ 當
時,
又
∴ 函數(shù)
在點(1,
)的切線方程為
--------4分
(Ⅱ)令
有 ![]()
![]()
①
當
即
時
|
|
(-1,0) |
0 |
(0, |
|
( |
|
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
|
極大值 |
|
極小值 |
|
故
的極大值是
,極小值是![]()
②
當
即
時,
在(-1,0)上遞增,在(0,1)上遞減,則
的極大值為
,無極小值。
綜上所述
時,極大值為
,無極小值
時 極大值是
,極小值是
----------8分
(Ⅲ)設
,![]()
對
求導,得![]()
∵
,
![]()
∴
在區(qū)間
上為增函數(shù),則![]()
依題意,只需
,即
解得
或
(舍去)
則正實數(shù)
的取值范圍是(![]()
,
)
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
,則.![]()
設
,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)f(x)(x∈R)滿足f(x)=
,a≠0,f(1)=1,且使f(x)=2x成立的實數(shù)x只有一個.
(1)求函數(shù)f(x)的表達式;
(2)若數(shù)列{an}滿足a1=
,an+1=f(an),bn=
-1,n∈N*,證明數(shù)列{bn}是等比數(shù)列,并求出{bn}的通項公式;
(3)在(2)的條件下,證明:a1b1+a2b2+…+anbn<1(n∈N*).
【解析】解: (1)由f(x)=
,f(1)=1,得a=2b+1.
由f(x)=2x只有一解,即
=2x,
也就是2ax2-2(1+b)x=0(a≠0)只有一解,
∴b=-1.∴a=-1.故f(x)=
.…………………………………………4分
(2)an+1=f(an)=
(n∈N*),bn=
-1, ∴
=
=
=
,
∴{bn}為等比數(shù)列,q=
.又∵a1=
,∴b1=
-1=
,
bn=b1qn-1=![]()
n-1=
n(n∈N*).……………………………9分
(3)證明:∵anbn=an
=1-an=1-
=
,
∴a1b1+a2b2+…+anbn=
+
+…+
<
+
+…+![]()
=
=1-
<1(n∈N*).
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