- 函数的概念及其构成要素
- 共2084题
已知函数,
.
(1)若函数在其定义域内为单调函数,求实数
的取值范围;
(2)若函数的图象在
处的切线的斜率为
,且
,已知
,求证:
;
(3)在(2)的条件下,试比较与
的大小,并说明你的理由.
正确答案
见解析。
解析
(1),
,
.
要使函数在其定义域内为单调函数,则在定义域
内,
① 当时,
在定义域
内恒成立,
此时函数在其定义内为单调递减函数,满足题意;
②当时,要使
恒成立,则
,解得
;此时函数
在其定义内为单调递增函数,满足题意;
③ 当时,
恒成立;此时函数
在其定义内为单调递减函数,满足题意;
综上所述,实数的取值范围是
;
(2)由题意知,可得
,解得
,所以
于是,下面用数学归纳法证明
成立,数学归纳法证明如下:
(i)当时,
,不等式成立;
(ii)假设当时,不等式
成立,即
成立,
则当时,
,
所以当时,不等式也成立,
由(i)(ii)知时都有
成立
(3) 由(2)得
,(
)
于是, (
)成立,
所以,
,
成立
累乘可得:,则
成立,(
)
所以.
知识点
集合A={x|2012<x<2013},B={x|x>a}可满足A∩B=ϕ,则实数a的取值范围( )
正确答案
解析
解:将集合A={x|2012<x<2013},B={x|x>a}画在数轴上
根据A∩B=∅,
∴a≥2013。
故选C
知识点
已知,g(x)=2lnx+bx,且直线y=2x﹣2与曲线y=g(x)相切。
(1)若对[1,+∞)内的一切实数x,不等式f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;
(2)当a=1时,求最大的正整数k,使得对[e,3](e=2.71828…是自然对数的底数)内的任意k个实数x1,x2,…,xk都有f(x1)+f(x2)+…+f(xk﹣1)≤16g(xk)成立;
(3)求证:。
正确答案
见解析。
解析
(1)设点(x0,y0)为直线y=2x﹣2与曲线y=g(x)的切点,则有2lnx0+bx0=2x0﹣2①
∵,∴
②
由②得,2x0﹣2=bx0,代入①得x0=1,所以b=0,则g(x)=2lnx。
由f(x)≥g(x),即,整理得
,
∵x≥1,∴要使不等式f(x)≥g(x)恒成立,必须a≤x2﹣2xlnx恒成立。
设h(x)=x2﹣2xlnx,,
∵,∴当x≥1时,h''(x)≥0,则h'(x)是增函数,
∴h'(x)≥h'(1)=0,∴h(x)是增函数,则h(x)≥h(1)=1,∴a≤1。
又a>0,因此,实数a的取值范围是0<a≤1.
(2)当a=1时,,∵
,∴f(x)在[e,3]上是增函数,
f(x)在[e,3]上的最大值为。
要对[e,3]内的任意k个实数x1,x2,…,xk,都有f(x1)+f(x2)+…+f(xk﹣1)≤16g(xk)成立,
必须使得不等式左边的最大值小于或等于右边的最小值,∵当x1=x2=…=xk﹣1=3时不等式左边取得最大值,
xk=e时不等式右边取得最小值,∴(k﹣1)f(3)≤16g(3),即,解得k≤13。
因此,k的最大值为13.
(3)证明:1°当n=1时,左边=,右边=ln3,
根据(1)的推导有,x∈(1,+∞)时,f(x)>g(x),即。
令x=3,得,即
。
因此,n=1时不等式成立,
2°假设当n=k时不等式成立,即,
则当n=k+1时,,
要证n=k+1时命题成立,即证,
即证。
在不等式中,令
,得
。
∴n=k+1时命题也成立,
综上所述,不等式对一切n∈N*成立。
知识点
已知变量x,y满足约束条件,则目标函数z=3x﹣y的取值范围是 。
正确答案
[﹣,6]
解析
解:∵变量x,y满足约束条件,
目标函数为:z=3x﹣y,
直线4x﹣y+1=0与x+2y﹣2=0交于点A(0,1),
直线2x+y﹣4=0与x+2y﹣2=0交于点B(2,0),
直线4x﹣y+1=0与2x+y﹣4=0交于点C(,3),
可知z在点C处取得最小值,zmin=3×﹣1=﹣
,
z在点B处取得最大值,zmax=3×2﹣0=6,
∴﹣≤z≤6,
故答案为[﹣,6];
知识点
函数f(x)的定义域为D,若对任意的x1、x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)≤f(x2),则称函数f(x)在D上为“非减函数”,设函数g(x)在[0,1]上为“非减函数”,且满足以下三个条件:
(1)g(0)=0;
(2);
(3)g(1﹣x)=1﹣g(x),
则g(1)= ;= 。
正确答案
1;
解析
①在(3)中令x=0得g(1)=1﹣g(0)=1,∴g(1)=1;
②在(2)中令x=1得,在(3)中令
得
,故
,
∵,∴
,故
。
故答案分别为1,。
知识点
扫码查看完整答案与解析