題目列表(包括答案和解析)
已知函數
.
(Ⅰ)求函數
的單調區間;
(Ⅱ)設
,若對任意
,
,不等式
恒成立,求實數
的取值范圍.
【解析】第一問利用
的定義域是
由x>0及
得1<x<3;由x>0及
得0<x<1或x>3,
故函數
的單調遞增區間是(1,3);單調遞減區間是![]()
第二問中,若對任意
不等式
恒成立,問題等價于
只需研究最值即可。
解: (I)
的定義域是
......1分
............. 2分
由x>0及
得1<x<3;由x>0及
得0<x<1或x>3,
故函數
的單調遞增區間是(1,3);單調遞減區間是
........4分
(II)若對任意
不等式
恒成立,
問題等價于
,
.........5分
由(I)可知,在
上,x=1是函數極小值點,這個極小值是唯一的極值點,
故也是最小值點,所以
; ............6分
![]()
當b<1時,
;
當
時,
;
當b>2時,
;
............8分
問題等價于![]()
........11分
解得b<1 或
或
即
,所以實數b的取值范圍是
把函數
的圖象按向量
平移得到函數
的圖象.
(1)求函數
的解析式; (2)若
,證明:
.
【解析】本試題主要考查了函數 平抑變換和運用函數思想證明不等式。第一問中,利用設
上任意一點為(x,y)則平移前對應點是(x+1,y-2)代入
,便可以得到結論。第二問中,令
,然后求導,利用最小值大于零得到。
(1)解:設
上任意一點為(x,y)則平移前對應點是(x+1,y-2)代入
得y-2=ln(x+1)-2即y=ln(x+1),所以
.……4分
(2) 證明:令
,……6分
則
……8分
,∴
,∴
在
上單調遞增.……10分
故
,即![]()
已知遞增等差數列
滿足:
,且
成等比數列.
(1)求數列
的通項公式
;
(2)若不等式
對任意
恒成立,試猜想出實數
的最小值,并證明.
【解析】本試題主要考查了數列的通項公式的運用以及數列求和的運用。第一問中,利用設數列
公差為
,
由題意可知
,即
,解得d,得到通項公式,第二問中,不等式等價于
,利用當
時,
;當
時,
;而
,所以猜想,
的最小值為
然后加以證明即可。
解:(1)設數列
公差為
,由題意可知
,即
,
解得
或
(舍去). …………3分
所以,
. …………6分
(2)不等式等價于
,
當
時,
;當
時,
;
而
,所以猜想,
的最小值為
. …………8分
下證不等式
對任意
恒成立.
方法一:數學歸納法.
當
時,
,成立.
假設當
時,不等式
成立,
當
時,
,
…………10分
只要證
,只要證
,
只要證
,只要證
,
只要證
,顯然成立.所以,對任意
,不等式
恒成立.…14分
方法二:單調性證明.
要證 ![]()
只要證
,
設數列
的通項公式
, …………10分
, …………12分
所以對
,都有
,可知數列
為單調遞減數列.
而
,所以
恒成立,
故
的最小值為
.
已知數列
的前
項和為
,且
(
N*),其中
.
(Ⅰ) 求
的通項公式;
(Ⅱ) 設
(
N*).
①證明:
;
② 求證:
.
【解析】本試題主要考查了數列的通項公式的求解和運用。運用
關系式,表示通項公式,然后得到第一問,第二問中利用放縮法得到
,②由于
,
所以
利用放縮法,從此得到結論。
解:(Ⅰ)當
時,由
得
. ……2分
若存在
由
得
,
從而有
,與
矛盾,所以
.
從而由
得
得
. ……6分
(Ⅱ)①證明:![]()
證法一:∵
∴![]()
∴
∴
.…………10分
證法二:
,下同證法一.
……10分
證法三:(利用對偶式)設
,
,
則
.又
,也即
,所以
,也即
,又因為
,所以
.即
………10分
證法四:(數學歸納法)①當
時,
,命題成立;
②假設
時,命題成立,即
,
則當
時,![]()
![]()
即![]()
即![]()
故當
時,命題成立.
綜上可知,對一切非零自然數
,不等式②成立. ………………10分
②由于
,
所以
,
從而
.
也即![]()
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.
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