- 基本不等式及不等式的应用
- 共164题
已知函数,
25.若函数在
上是减函数,求实数
的取值范围;
26.令,是否存在实数
,当
(
是自然常数)时,函数
的最小值是3,若存在,求出
的值;若不存在,说明理由;
27.当时,证明:
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
第1问利用导数求函数的单调区间,第2问利用分类讨论思想,讨论参数的值。第3问通过构造函数证明不等式。
易错点
求导数错误,参数的取值范围分类错误
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
第1问利用导数求函数的单调区间,第2问利用分类讨论思想,讨论参数的值。第3问通过构造函数证明不等式。
易错点
求导数错误,参数的取值范围分类错误
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
第1问利用导数求函数的单调区间,第2问利用分类讨论思想,讨论参数的值。第3问通过构造函数证明不等式。
易错点
求导数错误,参数的取值范围分类错误
19.已知函数(a,b
R),记M(a,b)是|f(x)|在区间[-1,1]上的最大值。
(1)证明:当|a|≥2时,M(a,b)≥2;
(2)当a,b满足M(a,b)≤2,求|a|+|b|的最大值.
正确答案
(1)详见解析;(2)3;
解析
试题分析:(1)分析题意可知在
上单调,从而可知M(a,b)=max
,分类讨论a的取值范围即可求解;(2)分析题意可知|a|+|b|=
,再由M(a,b) ≤2可得|1+a+b|=|f(1)|
2,|1-a+b|=f(1)
2,即可求证.
(1)由f(x)= ,得对称轴为直线
,由|a|
2,得
,故f(x)在
上单调,∴M(a,b)=max{|f(1)|,|f(-1)|},当a
2时,由f(1)-f(-1)=2a
4,得max{f(1),f(-1)}
2,即M(a,b)
2,当a
-2时,由f(-1)-f(1)=2a
4,得max{f(1),f(-1)}
2,即M(a,b)
2,综上,当|a|
2时,M(a,b)
2;
(2)由M(a,b)2得|1+a+b|=f(1)
2,|1-a+b|=|f(1)|
2,故|a+b|
3,且
在
上的最大值为2,即M(2,-1)=2,∴|a|+|b|
3,当a=2,b=-1时,|a|+|b|=3,且
在
上的最大值为2,即M(2,-1)=2,∴|a|+|b|的最大值为3.
考查方向
解题思路
(1)根据a的取值范围,得到函数在[-1,1]上的单调性,分类讨论证得结论;(2)由题中给出的新定义进行求解.
易错点
二次函数在闭区间上的单调性.
知识点
函数,若曲线
在点
处的切线与直线
垂直(其中
为自
然对数的底数).
25.若在
上存在极
值,求实数
的取值范围;
26.求证:当时,
.
正确答案
;
解析
因为,由已知
,所以
,得
.所以
,
,当
时,
,
为增函数,当
时,
,
为减函数.所以
是函数
的极大值点,又
在
上存在极值,所以
,
即,故实数
的取值范围是
.
考查方向
解题思路
第一问由切线与直线垂直得到切线斜率,再用导数的几何意义求出
,通过对
讨论,得到它存在极值的范围,找到
的取值范围;
正确答案
略;
解析
等价于
.
令,则
,
再令,则
,
因为,所以
,所以
在
上是增函数,
所以,所以
,所以
在
上是增函数,
所以时,
,故
.
令,
则
,
因为,所以
,所以
,所以
在
上是减函数.
所以时,
,
所以,即
.
考查方向
解题思路
第二问现将不等式等级变形,构造新函数,对新函数用导函数求最值
已知定义在R上的偶函数,当
时,
.
25.当时,求过原点与函数
图像相切的直线的方程;
26.求最大的整数,使得存在
,只要
,就有
.
正确答案
(1)
解析
(1):当时,
,
,
记过原点与相切的直线为L,设切点坐标为
,
则切线L斜率为 切线方程为
又切线过(0,0),所以
,切线方程为
,
为偶函数,图像关于y轴对称,
∴当时,设过原点与
相切的直线
方程为
即
考查方向
解题思路
先设切点后利用导数的几何意义求出切点坐标后即得切线方程;
易错点
没有给出切点导致无法入手;
正确答案
(2)4
解析
(2)因为任意,都有
,故x=1时,
当时,
,从而
,∴
当时,
,从而
,
∴ ,综上
,
又整数,即
,故
,故x=m时,
得:, 即存在
,满足
∴ ,即
,
令,
,则
当时,
,
单调递减;
当时,
,
单调递增,
又,
,
,
由此可见,方程在区间
上有唯一解
,
且当时
,当
时
,
,故
,此时
.
下面证明:对任意
恒成立,
①当时,即
,等价于
,
,∴
,
②当时,即
,等价于
令,则
,
在
上递减,在
上递增,
∴,而
,
综上所述,对任意
恒成立。
考查方向
解题思路
先探求出m的值后证明。
易错点
对于题中给的信息无法处理导致没有思路。
21.已知函数
(I)若函数与函数
在点
处有共同的切线l,求t的值;
(II)证明:;
(III)若不等式对所有的
都成立,求实数a的取值范围.
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
本题解题思路
1)根据共同的切线的理解得到该点处导函数值与函数值都相等得到t
2)利用单调性确定绝对值内的正负,去掉绝对值号,利用对式子进行证明
3)构造关于m的一次函数,把x当作参数消掉m后再使用恒成立问题的解答得出结果
易错点
本题易错在以下几个方面
1)对共同的切线理解不足,第一问出错
2)不能有效去掉绝对值,使用错的解题思想
3)变量间关系不能有效理清
知识点
设函数,曲线
在点
处的切线方程为
.
25.求的解析式;
26.证明:.
正确答案
(1)的解析式为
;
解析
试题分析: 本题属于导数的综合应用,考查考生转化与化归数学思想与方法。
(Ⅰ)因为 ,所以
,所
以
又点在切线
上,所以
,所以
所以的解析式为
.
考查方向
解题思路
(1)利用导数解决曲线的切线问题,从而解出a,b的值
(2)通过构造新函数的方法找到证明不等式的突破口。
易错点
不等式证明如何构造新函数
正确答案
(2)对任意,
.
解析
试题分析: 本题属于导数的综合应用,考查考生转化与化归数学思想与方法。
(Ⅱ)令
因为所以当
时,
所以在区间
内单调递减,所以
所以
等价于
.
我们如果能够证明,即
即可证明目标成立.
下面证明:对任意,
.
由(1)知,令
则,所以
在
内单调递增,
又,
,所以存在
使得
.
当时,
即
,此时
单调递减;
当时,
即
,此时
单调递增;
所以.由
得
[
所以.
令,则
所以在区间
内单调递减,所以
所以.
综上,对任意,
.
考查方向
解题思路
(1)利用导数解决曲线的切线问题,从而解出a,b的值
(2)通过构造新函数的方法找到证明不等式的突破口。
易错点
不等式证明如何构造新函数
已知函数f (x)= +lnx.
25.若函数f(x)在区间[1,e]上的最小值是,求a的值;
26.当a=1时,设F(x)=f(x)+1+,求证:当x>l时,
.
正确答案
(1);
解析
(1)因 为,且
,则
①当时,
,函数
单调递增,其最小值为
,这与函数在
上的最小值是
相矛盾;
②当时,函数
在
上有
,单调递减,在
上有
,单调递增,
∴函数的最小值为
,得
.
③当时,
,函数
在
上单调递减,其最小值为
,与最小值是
相矛盾.
综上所述,的值为
.
考查方向
解题思路
(1)先对函数进行求导,再对参数进行分类讨论探讨函数的单调性从而研究其最小值及此时a的值 ;(2)通过灵活变形构造新函数的方法证明不等式。
易错点
对参数的分类讨论研究函数的最值。
正确答案
(2)当x>l时,
解析
(2)要证,即证
,
当时,
,
令,则
,
当时,
,
递增;当
时,
,
递减,
∴在
处取得唯一的极小值,即为最小值,即
,∴
,
∴在
上是增函数,∴当
时,
为增函数,
故,故
. [来源:学科网ZXXK]
令,则
∵, ∴
,∴
,即
在
上是减函数,
∴时,
,所以
,即
,
所以.
考查方向
解题思路
(1)先对函数进行求导,再对参数进行分类讨论探讨函数的单调性从而研究其最小值及此时a的值 ;(2)通过灵活变形构造新函数的方法证明不等式。
易错点
对参数的分类讨论研究函数的最值。
12. 定义在上的奇函数
在区间
上单调递减,且
,则不等式
的解集为 .
正确答案
解析
由奇函数在区间
上单调递减,所以函数
在区间
上也单调递减,且
。
(1)当即
时,不等式
可化为
,而
,所以
成立,
符合题意。
(2)当即
时,不等式
可化为
,所以
。
(3)当即
时,
①当时,不等式
可化为
,所以
。
②当时,不等式
可化为
,所以
符合题意。
③当时,不等式
可化为
,所以
与
取交集为
。
综上可知,的解集合为
。
考查方向
解题思路
1.先利用奇函数求出函数在对称的区间上的单调性;
2.根据x的范围不同分类求出x的解后取并集。
易错点
1.不会奇函数在对称的区间上单调性相同这个结论;
2.分类讨论时不全或重复。
知识点
已知函数.
27. 判断函数在
上的单调性;
28. 若恒成立, 求整数
的最大值;
29.求证:.
正确答案
(1)上是减函数;
解析
(Ⅰ)
上是减函数
考查方向
解题思路
直接求导后判断出后即可得到答案;
易错点
导后的函数不会变形为,导致不会判断其正负;
正确答案
3;
解析
(Ⅱ),即
的最小值大于
.
令,则
上单调递增,
又 ,
存在唯一实根
, 且满足
,
当时,
当
时,
∴,故正整数
的最大值是3
考查方向
解题思路
先分离参数后变为,下面求函数
的最小值即可;
易错点
无
正确答案
(3)略
解析
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,∴
-
令, 则
∴
∴
考查方向
解题思路
根据第(2)问放缩,然后构造题中给出的不等式即可。
易错点
不会利用放缩法得到,进而导致没有思路求第(3)问。
2.关于x的不等式:<2的解是( )
正确答案
–1<x<2
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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