題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù)
(1) 若函數(shù)在
上單調(diào),求
的值;
(2)若函數(shù)在區(qū)間
上的最大值是
,求
的取值范圍.
【解析】第一問,
,
、
第二問中,
由(1)知: 當(dāng)時,
上單調(diào)遞增
滿足條件當(dāng)
時,
解: (1) ……3分
,
…………….7分
(2)
由(1)知: 當(dāng)時,
上單調(diào)遞增
滿足條件…………..10分
當(dāng)時,
且
…………13分
綜上所述:
已知函數(shù).(
)
(1)若在區(qū)間
上單調(diào)遞增,求實數(shù)
的取值范圍;
(2)若在區(qū)間上,函數(shù)
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(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;第二問中,在區(qū)間
上,函數(shù)
的圖象恒在曲線
下方等價于
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,
,故
.
…………5分
所以.
…………6分
(2)令,定義域為
.
在區(qū)間上,函數(shù)
的圖象恒在曲線
下方等價于
在區(qū)間
上恒成立.
∵ …………9分
① 若,令
,得極值點
,
,
當(dāng),即
時,在(
,+∞)上有
,此時
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,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,只須滿足
,
由此求得的范圍是
. …………13分
綜合①②可知,當(dāng)時,函數(shù)
的圖象恒在直線
下方.
某省環(huán)保研究所對市中心每天環(huán)境放射性污染情況進(jìn)行調(diào)查研究后,發(fā)現(xiàn)一天中環(huán)境綜合放射性污染指數(shù)與時刻
(時) 的關(guān)系為
,其中
是與氣象有關(guān)的參數(shù),且
.
(1)令,
,寫出該函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,并選擇其中一種情形進(jìn)行證明;
(2)若用每天的最大值作為當(dāng)天的綜合放射性污染指數(shù),并記作
,求
;
(3)省政府規(guī)定,每天的綜合放射性污染指數(shù)不得超過2,試問目前市中心的綜合放射性污染指數(shù)是否超標(biāo)?
【解析】第一問利用定義法求證單調(diào)性,并判定結(jié)論。
第二問(2)由函數(shù)的單調(diào)性知,
∴,即t的取值范圍是
.
當(dāng)時,記
則
∵在
上單調(diào)遞減,在
上單調(diào)遞增,
第三問因為當(dāng)且僅當(dāng)時,
.
故當(dāng)時不超標(biāo),當(dāng)
時超標(biāo).
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(jìn)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(jìn)行分析判斷.
如圖,,
,…,
,…是曲線
上的點,
,
,…,
,…是
軸正半軸上的點,且
,
,…,
,…
均為斜邊在
軸上的等腰直角三角形(
為坐標(biāo)原點).
(1)寫出、
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),對所有
,
恒成立,求實數(shù)
的取值范圍.
【解析】第一問利用有,
得到
第二問證明:①當(dāng)時,可求得
,命題成立;②假設(shè)當(dāng)
時,命題成立,即有
則當(dāng)
時,由歸納假設(shè)及
,
得
第三問
.………………………2分
因為函數(shù)在區(qū)間
上單調(diào)遞增,所以當(dāng)
時,
最大為
,即
解:(1)依題意,有,
,………………4分
(2)證明:①當(dāng)時,可求得
,命題成立;
……………2分
②假設(shè)當(dāng)時,命題成立,即有
,……………………1分
則當(dāng)時,由歸納假設(shè)及
,
得.
即
解得(
不合題意,舍去)
即當(dāng)時,命題成立. …………………………………………4分
綜上所述,對所有,
. ……………………………1分
(3)
.………………………2分
因為函數(shù)在區(qū)間
上單調(diào)遞增,所以當(dāng)
時,
最大為
,即
.……………2分
由題意,有.
所以,
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