題目列表(包括答案和解析)
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,
,![]()
已知函數(shù)f(x)=ex-ax,其中a>0.
(1)若對(duì)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(xiàn)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(duì)一切
恒成立,當(dāng)且僅當(dāng)
. ①
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(xiàn),所以存在
使
即
成立.
【點(diǎn)評(píng)】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(wèn)題等,考查運(yùn)算能力,考查分類(lèi)討論思想、函數(shù)與方程思想等數(shù)學(xué)方法.第一問(wèn)利用導(dǎo)函數(shù)法求出
取最小值
對(duì)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(wèn)在假設(shè)存在的情況下進(jìn)行推理,然后把問(wèn)題歸結(jié)為一個(gè)方程是否存在解的問(wèn)題,通過(guò)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.
設(shè)函數(shù)![]()
(1)當(dāng)
時(shí),求曲線(xiàn)
處的切線(xiàn)方程;
(2)當(dāng)
時(shí),求
的極大值和極小值;
(3)若函數(shù)
在區(qū)間
上是增函數(shù),求實(shí)數(shù)
的取值范圍.
【解析】(1)中,先利用
,表示出點(diǎn)
的斜率值
這樣可以得到切線(xiàn)方程。(2)中,當(dāng)
,再令
,利用導(dǎo)數(shù)的正負(fù)確定單調(diào)性,進(jìn)而得到極值。(3)中,利用函數(shù)在給定區(qū)間遞增,說(shuō)明了
在區(qū)間
導(dǎo)數(shù)恒大于等于零,分離參數(shù)求解范圍的思想。
解:(1)當(dāng)
……2分
∴![]()
即
為所求切線(xiàn)方程。………………4分
(2)當(dāng)![]()
令
………………6分
∴
遞減,在(3,+
)遞增
∴
的極大值為
…………8分
(3)![]()
①若
上單調(diào)遞增。∴滿(mǎn)足要求。…10分
②若![]()
∵
恒成立,
恒成立,即a>0……………11分
時(shí),不合題意。綜上所述,實(shí)數(shù)
的取值范圍是![]()
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(xiàn)
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(xiàn)
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(xiàn)
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(mǎn)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(xiàn)
下方.
如圖,
,
,…,
,…是曲線(xiàn)
上的點(diǎn),
,
,…,
,…是
軸正半軸上的點(diǎn),且
,
,…,
,…
均為斜邊在
軸上的等腰直角三角形(
為坐標(biāo)原點(diǎn)).
(1)寫(xiě)出
、
和
之間的等量關(guān)系,以及
、
和
之間的等量關(guān)系;
(2)求證:
(
);
(3)設(shè)
,對(duì)所有
,
恒成立,求實(shí)數(shù)
的取值范圍.
![]()
【解析】第一問(wèn)利用有
,
得到
第二問(wèn)證明:①當(dāng)
時(shí),可求得
,命題成立;②假設(shè)當(dāng)
時(shí),命題成立,即有
則當(dāng)
時(shí),由歸納假設(shè)及
,
得![]()
第三問(wèn)
![]()
.………………………2分
因?yàn)楹瘮?shù)
在區(qū)間
上單調(diào)遞增,所以當(dāng)
時(shí),
最大為
,即
![]()
解:(1)依題意,有
,
,………………4分
(2)證明:①當(dāng)
時(shí),可求得
,命題成立;
……………2分
②假設(shè)當(dāng)
時(shí),命題成立,即有
,……………………1分
則當(dāng)
時(shí),由歸納假設(shè)及
,
得
.
即![]()
解得
(
不合題意,舍去)
即當(dāng)
時(shí),命題成立. …………………………………………4分
綜上所述,對(duì)所有
,
. ……………………………1分
(3)
![]()
.………………………2分
因?yàn)楹瘮?shù)
在區(qū)間
上單調(diào)遞增,所以當(dāng)
時(shí),
最大為
,即
.……………2分
由題意,有![]()
.
所以,![]()
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