- 导数与积分
- 共3028题
已知集合中的元素都是正整数,且
,对任意的
且
,有
。
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)对于,试给出一个满足条件的集合
。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:依题意有,又
,
因此。
可得。
所以。
即。
(2)证明:由(1)可得。
又,可得
,因此
。
同理,可知
。
又,可得
,
所以均成立。
当时,取
,则
,
可知。
又当时,
。
所以。
(3)解:对于任意,
,
由可知,
,即
。
因此,只需对,
成立即可。
因为;
;
;
,
因此可设;
;
;
;
。
由,可得
,取
。
由,可得
,取
。
由,可得
,取
。
由,可得
,取
。
所以满足条件的一个集合。
知识点
已知函数f(x)=lnx,g(x)=f(x)+ax2+bx,函数g(x)的图象在点(1,g(1))处的切线平行于x轴。
(1)确定a与b的关系;
(2)试讨论函数g(x)的单调性;
(3)证明:对任意n∈N*,都有ln(1+n)>成立。
正确答案
见解析。
解析
(1)依题意得g(x)=lnx+ax2+bx,
则,
由函数g(x)的图象在点(1,g(1))处的切线平行于x轴得:g'(1)=1+2a+b=0,∴b=﹣2a﹣1。
(2)由(1)得=
,
∵函数g(x)的定义域为(0,+∞),
∴①当a≤0时,2ax﹣1<0在(0,+∞)上恒成立,
由g'(x)>0得0<x<1,由g'(x)<0得x>1,
即函数g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)单调递减;
②当a>0时,令g'(x)=0得x=1或,
若,即
时,由g'(x)>0得x>1或
,由g'(x)<0得
,
即函数g(x)在,(1,+∞)上单调递增,在
单调递减;
若,即
时,由g'(x)>0得
或0<x<1,由g'(x)<0得
,
即函数g(x)在(0,1),上单调递增,在
单调递减;
若,即
时,在(0,+∞)上恒有g'(x)≥0,
即函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,
综上得:当a≤0时,函数g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)单调递减;
当时,函数g(x)在(0,1)单调递增,在
单调递减;在
上单调递增;
当时,函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,
当时,函数g(x)在
上单调递增,在
单调递减;在(1,+∞)上单调递增。
(3)证法一:由(2)知当a=1时,函数g(x)=lnx+x2﹣3x在(1,+∞)单调递增,∴lnx+x2﹣3x≥g(1)=﹣2,即lnx≥﹣x2+3x﹣2=﹣(x﹣1)(x﹣2),
令,则
,
∴+…+
>
+…+
,
∴,
即。
证法二:构造数列{an},使其前n项和Tn=ln(1+n),
则当n≥2时,,
显然a1=ln2也满足该式,
故只需证,
令,即证ln(1+x)﹣x+x2>0,记h(x)=ln(1+x)﹣x+x2,x>0,
则,h(x)在(0,+∞)上单调递增,故h(x)>h(0)=0,
∴成立,
以下同证法一。
证法三:令φ(n)=ln(1+n)﹣,
则=
,
令,则x∈(1,2],
,记h(x)=lnx﹣(x﹣1)+(x﹣1)2=lnx+x2﹣3x+2,
∵∴函数h(x)在(1,2]单调递增,
又h(1)=0,∴当x∈(1,2]时,h(x)>0,即φ(n+1)﹣φ(n)>0,
∴数列φ(n)单调递增,又φ(1)=ln2>0,∴即。
知识点
设a,b为大于1的正数,并且,如果
的最小值为m,则满足
的整点
的个数为 ( )
正确答案
解析
略
知识点
双曲线的左右焦点分别为
,且
恰为抛物线
的焦点,设双曲线
与该抛物线的一个交点为
,若
是以
为底边的等腰三角形,则双曲线
的离心率为()
正确答案
解析
略
知识点
已知椭圆的离心率为
,直线l:y=x+2与以原点为圆心、椭圆C1的短半轴长为半径的圆相切。
(1)求椭圆C1的方程;
(2)设椭圆C1的左焦点为F1,右焦点为F2,直线l1过点F1且垂直于椭圆的长轴,动直线l2垂直于直线l1,垂足为点P,线段PF2的垂直平分线交l2于点M,求点M的轨迹C2的方程;
(3)设C2与x轴交于点Q,不同的两点R,S在C2上,且满足,求
的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)由得2a2=3b2,又由直线l:y=x+2与圆x2+y2=b2相切,
得,
,∴椭圆C1的方程为:
,
(2)由MP=MF2得动点M的轨迹是以l1:x=﹣1为准线,
F2为焦点的抛物线,∴点M的轨迹C2的方程为y2=4x,
(3)Q(0,0),设,
∴,
由,得
,∵y1≠y2
∴化简得,
∴(当且仅当y1=±4时等号成立),
∵,
又∵y22≥64,∴当y22=64,即y2=±8时,
∴的取值范围是
。
知识点
已知x、y使方程x2+y2-2x -4y + 4 = 0,则的最小值是 ( )
正确答案
解析
略
知识点
若是等差数列,
,则使前
项和
成立的最大正数
是 ( )
正确答案
解析
略
知识点
某商场销售甲、乙、丙三种不同型号的钢笔,甲、乙、丙三种型号钢笔数量之比依次为 2:3:4.现用分层抽样的方法抽出一个容量为n的样本,其中甲型钢笔有12支,则此样本容量n= 。
正确答案
54
解析
由n•=12,求得 n=54,
故答案为 54。
知识点
已知椭圆(
)右顶点与右焦点的距离为
,
短轴长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过左焦点的直线与椭圆分别交于
、
两点,若三角形
的面积为
,求直线
的方程。
正确答案
见解析
解析
(1)由题意, -------1分
解得. ------------2分
即:椭圆方程为 ------------3分
(2)当直线与
轴垂直时,
,
此时不符合题意故舍掉; -----------4分
当直线与
轴不垂直时,设直线
的方程为:
,
代入消去得:
. ------------6分
设 ,则
, -----------7分
所以 . ------------9分
原点到直线的距离
,
所以三角形的面积.
由, ------------12分
所以直线或
. ---------13分
知识点
已知是球面上三点,且AB =AC = 4cm,
,若球心
到平面
的距离为
cm,则该球的表面积为 cm2。
正确答案
解析
略
知识点
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