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(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![]()
于是對一切
恒成立,當(dāng)且僅當(dāng)
. 、
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】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.第一問利用導(dǎo)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(jìn)行推理,然后把問題歸結(jié)為一個(gè)方程是否存在解的問題,通過構(gòu)造函數(shù),研究這個(gè)函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行分析判斷.
已知函數(shù) ![]()
R).
(Ⅰ)若
,求曲線
在點(diǎn)
處的的切線方程;
(Ⅱ)若
對任意 ![]()
恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【解析】本試題主要考查了導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的運(yùn)用。
第一問中,利用當(dāng)
時(shí),
.
因?yàn)榍悬c(diǎn)為(
),
則
,
所以在點(diǎn)(
)處的曲線的切線方程為:![]()
第二問中,由題意得,
即
即可。
Ⅰ)當(dāng)
時(shí),
.
,
因?yàn)榍悬c(diǎn)為(
),
則
,
所以在點(diǎn)(
)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?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012070911405226518211/SYS201207091141419057564738_ST.files/image016.png">,所以
恒成立,
故
在
上單調(diào)遞增,
……12分
要使
恒成立,則
,解得
.……15分
解法二:
……7分
(1)當(dāng)
時(shí),
在
上恒成立,
故
在
上單調(diào)遞增,
即
.
……10分
(2)當(dāng)
時(shí),令
,對稱軸
,
則
在
上單調(diào)遞增,又
① 當(dāng)
,即
時(shí),
在
上恒成立,
所以
在
單調(diào)遞增,
即
,不合題意,舍去
②當(dāng)
時(shí),
,
不合題意,舍去 14分
綜上所述:
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(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)根來分析求解。
第二問中,利用存在實(shí)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(shí)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?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,請說明理由.
【解析】第一問利用在
中,令n=1,n=2,
得
即
解得
,,
[
又
時(shí),
滿足
,![]()
,
![]()
第二問,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
,
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)![]()
;
(1)若函數(shù)
在其定義域內(nèi)為單調(diào)遞增函數(shù),求實(shí)數(shù)
的取值范圍。
(2)若函數(shù)
,若在[1,e]上至少存在一個(gè)x的值使
成立,求實(shí)數(shù)
的取值范圍。
【解析】第一問中,利用導(dǎo)數(shù)
,因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012070911301664012899/SYS201207091131067338626240_ST.files/image003.png">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(gè)x的值使
成立,等價(jià)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?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzsx/web/STSource/2012070911301664012899/SYS201207091131067338626240_ST.files/image003.png">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(dāng)且僅當(dāng)
,即x=1時(shí)取等號,
在其定義域內(nèi)為單調(diào)增函數(shù)的實(shí)數(shù)k的取值范圍是
.
(2)在[1,e]上至少存在一個(gè)x的值使
成立,等價(jià)于不等式
在[1,e]上有解,設(shè)![]()
上的增函數(shù),
依題意需![]()
實(shí)數(shù)k的取值范圍是![]()
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