- 对数函数模型的应用
- 共1344题
已知函数是定义在
上的奇函数,当
时,有
(其中
为自然对数的底,
).
(1)求函数的解析式;
(2)设,
,求证:当
时,
;
(3)试问:是否存在实数,使得当
时,
的最小值是3?如果存在,求出实数
的值;如果不存在,请说明理由.
正确答案
(1)
(2)构造函数利用函数的最小值大于另一个函数的最大值来证明成立。
(3)当时,函数
在区间
上的最小值是3
试题分析:解:(1)当时,
,
则,
又是奇函数,
所以,
因此,; 4分
(2)证明:令,
当时,注意到
,所以
5分
① 当时,注意到
,有
; 6分
② 当时,
, 7分
故函数在
上是增函数,从而有
,
所以当时,有
, 8分
又因为是偶函数,故当
时,同样有
,即
,
综上所述,当时,有
; 9分
(2)证法二:当时,
,
求导得,令
得
, 5分
于是可得当时,
;
时,
,
所以在
处取得最大值
,所以
. 6分
又记,当
时,有
, 7分
求导得,当
时,
,
所以在
上单调递增,于是
,
所以,在在上总有
. 8分
注意到和
的偶函数性质,
所以当时,有
(
); 9分
(3)当时,
,
求导得,令
得
, 10分
① 当时,
,
在区间
上是增函数,故此时函数
在区间
上的最小值为
,不满足要求; 11分
② 当,即
时,
,
所以在区间
上是增函数,此时函数
在区间
的最小值为
,
令,得
,也不满足要求; 12分
③ 当时,可得
在区间
上是减函数,在区间
上是增函数,所以当
时,
,
令,得
,满足要求. 13分
综上可得,当时,函数
在区间
上的最小值是3. 14分
点评:解决的关键是根据导数的符号于函数单调性的关系来判定单调性,进而得到最值,属于基础题
(1)(5分)若函数,则
_______________.
(2)(5分)化简:=____________.
正确答案
(1)2.(2)。
试题分析:(1) ∵,∴
。∴
。故选2。
(2)将原式分子第一项中的度数47°=17°+30°,然后利用两角和与差的正弦函数公式化简后,合并约分后,再利用特殊角的三角函数值即可求出值:
。
点评:(1)对于分段函数结合复合函数的求值问题,一定要先求内层函数的值,因为内层函数的函数值就是外层函数的自变量的值。同时,要注意自变量的取值对应着哪一段区间,就使用哪一段解析式。
知,
,
(1)求的值.
(2)x1、x2、…x2010均为正实数,若函数f(x)=logax(a>0且a≠1)且f(x1x2…x2010)=,
求f()+f(
)+…+f(
)的值
正确答案
(1)1(2)2
本题考查对数的性质和运算法则,考查对数式和指数式的相互转化,是基础题,解题时要认真审题,仔细解答.
(1)由100m=5,10n=2,知2m=lg5,n=lg2,由此能求出2m+n的值.
(2)由(1)知f(x1x2…x10)=f(x1)+f(x2)+…+f(x10)=1,由此能求出f(x12)+f(x22)+…+f(x102)的值.
析:(1)方法一:,……… 2分
,……… 4分
……… 5分
方法二:,……… 2分
,……… 3分
……… 5分
(2)由(1)可知f(x1x2…x2010)=f(x1)+f(x2)+…+f(2010)=1,……… 7分
∴f()+f(
)+…+f(
)=2[f(x1)+f(x2)+…+f(x2010)] ……… 9分
=2×1=2. ……… 10分
(本小题满分16分)对于函数,如果存在实数
使得
,那么称
为
的生成函数.
(Ⅰ)下面给出两组函数,是否分别为
的生成函数?并说明理由;
第一组:;
第二组:;
(Ⅱ)设,生成函数
.若不等式
在
上有解,求实数
的取值范围;
(Ⅲ)设,取
,生成函数
使
恒成立,求
的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)① 设,即
,取
,所以
是
的生成函数.……………………2分
② 设,即
,
则,该方程组无解.所以
不是
的生成函数.………4分
(Ⅱ)…………………………5分
若不等式在
上有解,
,即
……7分
设,则
,
,……9分
,故,
.………………………………………………………10分
(Ⅲ)由题意,得
若
,则
在
上递减,在
上递增,
则,所以
,得
…………12分
若
,则
在
上递增,则
,
所以,得
.………………………………………………14分
若
,则
在
上递减,则
,故
,无解
综上可知,………………………………………………………16分
略
广东某品牌玩具企业的产品以往专销欧州市场,在欧债危机的影响下,欧州市场的销量受到严重影响,该企业在政府的大力扶助下积极开拓国内市场,主动投入内销产品的研制开发,并基本形成了市场规模,自2010年9月以来的第n个月(2010年9月为每一个月),产品的内销量、出口量和销售总量(内销量与出口量的和)分别为bn、cn和an(单位万件),分析销售统计数据发现形成如下营销趋势:bn+1=aan,cn+1=an+ba(其中a、b为常数),且a1=1万件,a2=1.5万件,a3=1.875万件.
(1)求a,b的值,并写出an+1与an满足的关系式;
(2)如果该企业产品的销售总量an呈现递增趋势,且控制在2万件以内,企业的运作正常且不会出现资金危机;试证明:an<an+1<2.
(3)试求从2010年9月份以来的第n个月的销售总量an关于n的表达式.
正确答案
解:(1)依题意:an+1=bn+1+cn+1=aan+an+ba,
又a2=aa1+a1+ba,∴a+1+b=……………………①
又a3=aa2+a2+ba,∴…………②
解①②得a=1,b=-从而an+1=2an-
a(n∈N*)……………………………(4分)
(2)证法(Ⅰ)由于an+1=2an-a=-
(an-2)2+2≤2.
但an+1≠2,否则可推得a1=2与a1=1矛盾.故an+1<2,于是an<2,
又an+1-an=-a+2an-an=-
an(an-2)>0,
所以an+1>an,从而an<an+1<2.……………………………………………………(9分)
方法(Ⅱ)用数学归纳法
(ⅰ)当n=1时,a1=1,a2=1.5,显然a1<a2<2成立,
(ⅱ)假设n=k时,ak<ak+1<2成立.
由于函数f(x)=-x2+2x=-
(x-2)2+2在[0,2]上为增函数,
则f(ak)<f(ak+1)<f(2)即ak(4-ak)<
ak+1(4-ak+1)<
×2×(4-2)
即ak+1<ak+2<2成立.综上可得n∈N*有an<an+1<2.………………………………(9分)
(3)由an+1=2an-a得2(an+1-2)=-(an-2)2,即(2-an+1)=
(2-an)2,
又由(2)知an<an+1<2,可知2-an+1>0,2-an>0,
则lg(2-an+1)=2lg(2-an)-lg2,∴lg(2-an+1)-lg2=2[lg(2-an)-lg2]
即{lg(2-an+1)-lg2}为等比数列,公比为2,首项为lg(2-a1)-lg2=-lg2
故lg(2-an)-lg2=(-lg2)·2n-1,∴an=2-(n∈N*)为所求.……………(13分)
略
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