題目列表(包括答案和解析)
已知函數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
. ①
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
在區間
上的圖像是連續不斷的一條曲線,所以存在
使
即
成立.
【點評】本題考查利用導函數研究函數單調性、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、函數與方程思想等數學方法.第一問利用導函數法求出
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,研究這個函數的性質進行分析判斷.
已知數列
是各項均不為0的等差數列,公差為d,
為其前n項和,且滿足
,
.數列
滿足
,
,
為數列
的前n項和.
(1)求數列
的通項公式
和數列
的前n項和
;
(2)若對任意的
,不等式
恒成立,求實數
的取值范圍;
(3)是否存在正整數![]()
,使得
成等比數列?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,數列
中的
成等比數列
已知函數![]()
;
(1)若函數
在其定義域內為單調遞增函數,求實數
的取值范圍。
(2)若函數
,若在[1,e]上至少存在一個x的值使
成立,求實數
的取值范圍。
【解析】第一問中,利用導數
,因為
在其定義域內的單調遞增函數,所以
內滿足
恒成立,得到結論第二問中,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,轉換為不等式有解來解答即可。
解:(1)
,
因為
在其定義域內的單調遞增函數,
所以
內滿足
恒成立,即
恒成立,
亦即
,
即可 又![]()
當且僅當
,即x=1時取等號,
在其定義域內為單調增函數的實數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![]()
上的增函數,
依題意需![]()
實數k的取值范圍是![]()
已知函數
.(
)
(1)若
在區間
上單調遞增,求實數
的取值范圍;
(2)若在區間
上,函數
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
在區間
上單調遞增,則
在區間
上恒成立,然后分離參數法得到
,進而得到范圍;第二問中,在區間
上,函數
的圖象恒在曲線
下方等價于
在區間
上恒成立.然后求解得到。
解:(1)
在區間
上單調遞增,
則
在區間
上恒成立. …………3分
即
,而當
時,
,故
.
…………5分
所以
.
…………6分
(2)令
,定義域為
.
在區間
上,函數
的圖象恒在曲線
下方等價于
在區間
上恒成立.
∵
…………9分
① 若
,令
,得極值點
,
,
當
,即
時,在(
,+∞)上有
,此時
在區間
上是增函數,并且在該區間上有
,不合題意;
當
,即
時,同理可知,
在區間
上遞增,
有
,也不合題意;
…………11分
② 若
,則有
,此時在區間
上恒有
,從而
在區間
上是減函數;
要使
在此區間上恒成立,只須滿足![]()
,
由此求得
的范圍是
. …………13分
綜合①②可知,當
時,函數
的圖象恒在直線
下方.
已知函數 ![]()
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a的取值范圍.
【解析】本試題主要考查了導數在研究函數中的運用。
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:
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