題目列表(包括答案和解析)
已知遞增等差數(shù)列
滿足:
,且
成等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列
的通項(xiàng)公式
;
(2)若不等式
對(duì)任意
恒成立,試猜想出實(shí)數(shù)
的最小值,并證明.
【解析】本試題主要考查了數(shù)列的通項(xiàng)公式的運(yùn)用以及數(shù)列求和的運(yùn)用。第一問(wèn)中,利用設(shè)數(shù)列
公差為
,
由題意可知
,即
,解得d,得到通項(xiàng)公式,第二問(wèn)中,不等式等價(jià)于
,利用當(dāng)
時(shí),
;當(dāng)
時(shí),
;而
,所以猜想,
的最小值為
然后加以證明即可。
解:(1)設(shè)數(shù)列
公差為
,由題意可知
,即
,
解得
或
(舍去). …………3分
所以,
. …………6分
(2)不等式等價(jià)于
,
當(dāng)
時(shí),
;當(dāng)
時(shí),
;
而
,所以猜想,
的最小值為
. …………8分
下證不等式
對(duì)任意
恒成立.
方法一:數(shù)學(xué)歸納法.
當(dāng)
時(shí),
,成立.
假設(shè)當(dāng)
時(shí),不等式
成立,
當(dāng)
時(shí),
,
…………10分
只要證
,只要證
,
只要證
,只要證
,
只要證
,顯然成立.所以,對(duì)任意
,不等式
恒成立.…14分
方法二:?jiǎn)握{(diào)性證明.
要證 ![]()
只要證
,
設(shè)數(shù)列
的通項(xiàng)公式
, …………10分
, …………12分
所以對(duì)
,都有
,可知數(shù)列
為單調(diào)遞減數(shù)列.
而
,所以
恒成立,
故
的最小值為
.
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(shí)數(shù)
,使對(duì)任意的
,不等式
恒成立.求正整數(shù)
的最大值.
【解析】第一問(wèn)中利用導(dǎo)數(shù)在在
處取到極值點(diǎn)可知導(dǎo)數(shù)為零可以解得方程有三個(gè)不同的實(shí)數(shù)根來(lái)分析求解。
第二問(wèn)中,利用存在實(shí)數(shù)
,使對(duì)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(shí)數(shù)
,使對(duì)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?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012070911530204634527/SYS201207091153477963415106_ST.files/image016.png">,有
.
故
在區(qū)間
上是減函數(shù)。又![]()
故存在
,使得
.
當(dāng)
時(shí),有
,當(dāng)
時(shí),有
.
從而
在區(qū)間
上遞增,在區(qū)間
上遞減.
又
[來(lái)源:]
![]()
所以當(dāng)
時(shí),恒有
;當(dāng)
時(shí),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)
.(
)
(1)若
在區(qū)間
上單調(diào)遞增,求實(shí)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(wèn)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(jìn)而得到范圍;第二問(wèn)中,在區(qū)間
上,函數(shù)
的圖象恒在曲線
下方等價(jià)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(dāng)
時(shí),
,故
.
…………5分
所以
.
…………6分
(2)令
,定義域?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012061918574873515193/SYS201206191859562664899842_ST.files/image016.png">.
在區(qū)間
上,函數(shù)
的圖象恒在曲線
下方等價(jià)于
在區(qū)間
上恒成立.
∵
…………9分
① 若
,令
,得極值點(diǎn)
,
,
當(dāng)
,即
時(shí),在(
,+∞)上有
,此時(shí)
在區(qū)間
上是增函數(shù),并且在該區(qū)間上有
,不合題意;
當(dāng)
,即
時(shí),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(shí)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(dāng)
時(shí),函數(shù)
的圖象恒在直線
下方.
已知函數(shù)
(
為實(shí)數(shù)).
(Ⅰ)當(dāng)
時(shí),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(wèn)中由題意可知:
. ∵
∴
∴![]()
.
當(dāng)
時(shí),
;
當(dāng)
時(shí),
. 故
.
第二問(wèn)![]()
.
當(dāng)
時(shí),
,在
上有
,
遞增,符合題意;
令
,則![]()
,∴
或
在
上恒成立.轉(zhuǎn)化后解決最值即可。
解:(Ⅰ) 由題意可知:
. ∵
∴
∴![]()
.
當(dāng)
時(shí),
;
當(dāng)
時(shí),
. 故
.
(Ⅱ) ![]()
.
當(dāng)
時(shí),
,在
上有
,
遞增,符合題意;
令
,則![]()
,∴
或
在
上恒成立.∵二次函數(shù)
的對(duì)稱軸為
,且![]()
∴
或![]()
或![]()
或![]()
或
. 綜上![]()
已知函數(shù)
的最小值為0,其中![]()
(Ⅰ)求
的值;
(Ⅱ)若對(duì)任意的
有
≤
成立,求實(shí)數(shù)
的最小值;
(Ⅲ)證明
(
).
【解析】(1)解:
的定義域?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012071821180638818491/SYS201207182118530600520067_ST.files/image010.png">
![]()
由
,得![]()
當(dāng)x變化時(shí),
,
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(dāng)
時(shí),取
,有
,故
時(shí)不合題意.當(dāng)
時(shí),令
,即![]()
![]()
令
,得![]()
①當(dāng)
時(shí),
,
在
上恒成立。因此
在
上單調(diào)遞減.從而對(duì)于任意的
,總有
,即
在
上恒成立,故
符合題意.
②當(dāng)
時(shí),
,對(duì)于
,
,故
在
上單調(diào)遞增.因此當(dāng)取
時(shí),
,即
不成立.
故
不合題意.
綜上,k的最小值為
.
(3)證明:當(dāng)n=1時(shí),不等式左邊=
=右邊,所以不等式成立.
當(dāng)
時(shí),![]()
![]()
![]()
在(2)中取
,得
,
從而![]()
![]()
所以有![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
綜上,
,![]()
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