題目列表(包括答案和解析)
已知函數
其中
為自然對數的底數,
.(Ⅰ)設
,求函數
的最值;(Ⅱ)若對于任意的
,都有
成立,求
的取值范圍.
【解析】第一問中,當
時,
,
.結合表格和導數的知識判定單調性和極值,進而得到最值。
第二問中,∵
,
,
∴原不等式等價于:
,
即
, 亦即![]()
分離參數的思想求解參數的范圍
解:(Ⅰ)當
時,
,
.
當
在
上變化時,
,
的變化情況如下表:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
1/e |
∴
時,
,
.
(Ⅱ)∵
,
,
∴原不等式等價于:
,
即
, 亦即
.
∴對于任意的
,原不等式恒成立,等價于
對
恒成立,
∵對于任意的
時,
(當且僅當
時取等號).
∴只需
,即
,解之得
或
.
因此,
的取值范圍是![]()
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
(本小題滿分12分)已知函數![]()
(I)若函數
在區間
上存在極值,求實數a的取值范圍;
(II)當
時,不等式
恒成立,求實數k的取值范圍.
(Ⅲ)求證:解:(1)
,其定義域為
,則
令
,
則
,
當
時,
;當
時,![]()
在(0,1)上單調遞增,在
上單調遞減,
即當
時,函數
取得極大值. (3分)
函數
在區間
上存在極值,
,解得
(4分)
(2)不等式
,即![]()
令![]()
(6分)
令
,則
,
,即
在
上單調遞增, (7分)
,從而
,故
在
上單調遞增, (7分)
(8分)
(3)由(2)知,當
時,
恒成立,即
,
令
,則
, (9分)
![]()
(10分)
以上各式相加得,
![]()
即
,
即
(12分)
。
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
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