- 反证法
- 共255题
求证:定义在实数集上的单调减函数y=f(x)的图象与x轴至多只有一个公共点.
正确答案
证明:假设函数y=f(x)的图象与x轴有两个交点 …(2分)
设交点的横坐标分别为x1,x2,且x1<x2.
因为函数y=f(x)在实数集上单调递减
所以f(x1)>f(x2),…(6分)
这与f(x1)=f(x2)=0矛盾.
所以假设不成立. …(12分)
故原命题成立. …(14分)
用反证法证明命题:“如果a,b∈N,ab可被5整除,那么a,b中至少有一个能被5整除”时,假设的内容应为______.
正确答案
由于反证法是命题的否定的一个运用,故用反证法证明命题时,可以设其否定成立进行推证.
命题“a,b∈N,如果ab可被5整除,那么a,b至少有1个能被5整除.”的否定是“a,b都不能被5整除”.
故答案为:a,b都不能被5整除.
已知a,b,c是互不相等的实数,求证:由y=ax2+2bx+c,y=bx2+2cx+a,y=cx2+2ax+b确定的三条抛物线至少有一条与x轴有两个不同的交点.
正确答案
假设题设中的函数确定的三条抛物线都不与x有两个不同的交点
(即任何一条抛物线与x轴没有两个不同的交点),
由y=ax2+2bx+c,y=bx2+2cx+a,y=cx2+2ax+b得△1=(2b)2-4ac≤0,
△2=(2c)2-4ab≤0,
△3=(2a)2-4bc≤0.
同向不等式求和得,
4b2+4c2+4a2-4ac-4ab-4bc≤0,
∴2a2+2b2+2c2-2ab-2bc-2ac≤0,
∴(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2≤0,
∴a=b=c,这与题设a,b,c互不相等矛盾,
因此假设不成立,从而命题得证.
已知函数f(x)=lnx,g(x)=ax2+bx,a≠0。
(1)若b=2,且h(x)=f(x)-g(x)存在单调递减区间,求a的取值范围;
(2)设函数f(x)的图象C1与函数g(x)图象C2交于点P、Q,过线段PQ的中点作x轴的垂线分别交C1,C2于点M、N,证明C1在点M处的切线与C2在点N处的切线不平行。
正确答案
解:(1),
则
因为函数h(x)存在单调递减区间,
所以<0有解
又因为x>0时,则ax2+2x-1>0有x>0的解
①当a>0时,y=ax2+2x-1为开口向上的抛物线,ax2+2x-1>0总有x>0的解;
②当a<0时,y=ax2+2x-1为开口向下的抛物线,而ax2+2x-1>0总有x>0的解;
则△=4+4a>0,且方程ax2+2x-1=0至少有一正根,此时,-1<a<0
综上所述,a的取值范围为(-1,0)∪(0,+∞)。
(2)设点P、Q的坐标分别是(x1,y1),(x2,y2),0<x1<x2则点M、N的横坐标为
C1在点M处的切线斜率为
C2在点N处的切线斜率为
假设C1在点M处的切线与C2在点N处的切线平行,则k1=k2即,则
所以
设
则①
令则
因为时,
,
所以在
)上单调递增
故
则
这与①矛盾,假设不成立
故C1在点M处的切线与C2在点N处的切线不平行。
已知函数满足下列条件:
(Ⅰ)定义域为[0,1];
(Ⅱ)对于任意,且f(1)=1;
(Ⅲ)当时,
成立。
(1)求f(0)的值;
(2)证明:对于任意的,都有f(x)≤f(y)成立;
(3)当0≤x≤1时,探究f(x)与2x的大小关系,并证明你的结论。
正确答案
(1)解:由函数满足条件(Ⅱ)知
,
在条件(Ⅲ)中,令得:
,
∴,
故。
(2)证明:对于任意的,有
成立,
由满足条件(Ⅱ)可得:
,
再由满足条件(Ⅲ)可得:
,
即对于任意的,都有
成立;
(3)解:当时,
,由(2)知
,
∴;
当x=0时,,知
也成立,
故可猜想:当时,
,
下面用反证法证明猜想成立:
假设存在,使
,
由知
,故必存在正整数
,使得
,
∴均在[0,1]上,
由条件(Ⅲ)及假设知:,
故;
∵,
∴,
∴,
又∵,
,
∴,与
矛盾,故假设不成立;
所以对于任意的,都有
成立。
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