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
單調(diào)遞減;當(dāng)
時
單調(diào)遞增,故當(dāng)
時,
取最小值
于是對一切恒成立,當(dāng)且僅當(dāng)
. 、
令則
當(dāng)時,
單調(diào)遞增;當(dāng)
時,
單調(diào)遞減.
故當(dāng)時,
取最大值
.因此,當(dāng)且僅當(dāng)
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(dāng)
時,
單調(diào)遞減;當(dāng)
時,
單調(diào)遞增.故當(dāng)
,
即
從而,
又
所以因為函數(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)存在的情況下進行推理,然后把問題歸結(jié)為一個方程是否存在解的問題,通過構(gòu)造函數(shù),研究這個函數(shù)的性質(zhì)進行分析判斷.
已知
(1)求函數(shù)在
上的最小值
(2)對一切的恒成立,求實數(shù)a的取值范圍
(3)證明對一切,都有
成立
【解析】第一問中利用
當(dāng)
時,
在
單調(diào)遞減,在
單調(diào)遞增
,當(dāng)
,即
時,
,
第二問中,,則
設(shè)
,
則,
單調(diào)遞增,
,
,
單調(diào)遞減,
,因為對一切
,
恒成立,
第三問中問題等價于證明,
,
由(1)可知,
的最小值為
,當(dāng)且僅當(dāng)x=
時取得
設(shè),
,則
,易得
。當(dāng)且僅當(dāng)x=1時取得.從而對一切
,都有
成立
解:(1)當(dāng)
時,
在
單調(diào)遞減,在
單調(diào)遞增
,當(dāng)
,即
時,
,
…………4分
(2),則
設(shè)
,
則,
單調(diào)遞增,
,
,
單調(diào)遞減,
,因為對一切
,
恒成立,
…………9分
(3)問題等價于證明,
,
由(1)可知,
的最小值為
,當(dāng)且僅當(dāng)x=
時取得
設(shè),
,則
,易得
。當(dāng)且僅當(dāng)x=1時取得.從而對一切
,都有
成立
設(shè)點是拋物線
的焦點,
是拋物線
上的
個不同的點(
).
(1) 當(dāng)時,試寫出拋物線
上的三個定點
、
、
的坐標,從而使得
;
(2)當(dāng)時,若
,
求證:;
(3) 當(dāng)時,某同學(xué)對(2)的逆命題,即:
“若,則
.”
開展了研究并發(fā)現(xiàn)其為假命題.
請你就此從以下三個研究方向中任選一個開展研究:
① 試構(gòu)造一個說明該逆命題確實是假命題的反例(本研究方向最高得4分);
② 對任意給定的大于3的正整數(shù),試構(gòu)造該假命題反例的一般形式,并說明你的理由(本研究方向最高得8分);
③ 如果補充一個條件后能使該逆命題為真,請寫出你認為需要補充的一個條件,并說明加上該條件后,能使該逆命題為真命題的理由(本研究方向最高得10分).
【評分說明】本小題若填空不止一個研究方向,則以實得分最高的一個研究方向的得分作為本小題的最終得分.
【解析】第一問利用拋物線的焦點為
,設(shè)
,
分別過作拋物線
的準線
的垂線,垂足分別為
.
由拋物線定義得到
第二問設(shè),分別過
作拋物線
的準線
垂線,垂足分別為
.
由拋物線定義得
第三問中①取時,拋物線
的焦點為
,
設(shè),
分別過
作拋物線
的準線
垂線,垂足分別為
.由拋物線定義得
,
則,不妨取
;
;
;
解:(1)拋物線的焦點為
,設(shè)
,
分別過作拋物線
的準線
的垂線,垂足分別為
.由拋物線定義得
因為,所以
,
故可取滿足條件.
(2)設(shè),分別過
作拋物線
的準線
垂線,垂足分別為
.
由拋物線定義得
又因為
;
所以.
(3) ①取時,拋物線
的焦點為
,
設(shè),
分別過
作拋物線
的準線
垂線,垂足分別為
.由拋物線定義得
,
則,不妨取
;
;
;
,
則,
.
故,
,
,
是一個當(dāng)
時,該逆命題的一個反例.(反例不唯一)
② 設(shè),分別過
作
拋物線的準線
的垂線,垂足分別為
,
由及拋物線的定義得
,即
.
因為上述表達式與點的縱坐標無關(guān),所以只要將這
點都取在
軸的上方,則它們的縱坐標都大于零,則
,
而,所以
.
(說明:本質(zhì)上只需構(gòu)造滿足條件且的一組
個不同的點,均為反例.)
③ 補充條件1:“點的縱坐標
(
)滿足
”,即:
“當(dāng)時,若
,且點
的縱坐標
(
)滿足
,則
”.此命題為真.事實上,設(shè)
,
分別過作拋物線
準線
的垂線,垂足分別為
,由
,
及拋物線的定義得,即
,則
,
又由,所以
,故命題為真.
補充條件2:“點與點
為偶數(shù),
關(guān)于
軸對稱”,即:
“當(dāng)時,若
,且點
與點
為偶數(shù),
關(guān)于
軸對稱,則
”.此命題為真.(證略)
已知各項都不為零的數(shù)列的前n項和為
,
,向量
,其中
N*,且
∥
.
(Ⅰ)求數(shù)列的通項公式及
;
(Ⅱ)若數(shù)列的前n項和為
,且
(其中
是首項
,第四項為
的等比數(shù)列的公比),求證:
.
【解析】本試題主要考查了數(shù)列的通項公式和前n項和公式的運用。
(1)因為,對n=1,
分別求解通項公式,然后合并。利用
,求解
(2)利用
裂項后求和得到結(jié)論。
解:(1) ……1分
當(dāng)時,
……2分
(
)……5分
……7分
……9分
證明:當(dāng)時,
當(dāng)時,
設(shè)函數(shù)f(x)=lnx,g(x)=ax+,函數(shù)f(x)的圖像與x軸的交點也在函數(shù)g(x)的圖像上,且在此點處f(x)與g(x)有公切線.[來源:學(xué)?。網(wǎng)]
(Ⅰ)求a、b的值;
(Ⅱ)設(shè)x>0,試比較f(x)與g(x)的大小.[來源:學(xué),科,網(wǎng)Z,X,X,K]
【解析】第一問解:因為f(x)=lnx,g(x)=ax+
則其導(dǎo)數(shù)為
由題意得,
第二問,由(I)可知,令
。
∵, …………8分
∴是(0,+∞)上的減函數(shù),而F(1)=0, …………9分
∴當(dāng)時,
,有
;當(dāng)
時,
,有
;當(dāng)x=1時,
,有
解:因為f(x)=lnx,g(x)=ax+
則其導(dǎo)數(shù)為
由題意得,
(11)由(I)可知,令
。
∵, …………8分
∴是(0,+∞)上的減函數(shù),而F(1)=0, …………9分
∴當(dāng)時,
,有
;當(dāng)
時,
,有
;當(dāng)x=1時,
,有
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