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题型:简答题
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简答题 · 13 分

设函数f(x)=axn(1-x)+b(x>0),n为正整数,a,b为常数,曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为x+y=1.

(1)求a,b的值;

(2)求函数f(x)的最大值;

(3)证明:.

正确答案

见解析

解析

(1)因为f(1)=b,由点(1,b)在x+y=1上,可得1+b=1,即b=0.

因为f′(x)=anxn-1-a(n+1)xn,所以f′(1)=-a.

又因为切线x+y=1的斜率为-1,所以-a=-1,即a=1.故a=1,b=0.

(2)由(1)知,f(x)=xn(1-x)=xn-xn+1,f′(x)=(n+1)·xn-1

令f′(x)=0,解得,即f′(x)在(0,+∞)上有唯一零点.

在(0,)上,f′(x)>0,故f(x)单调递增;

而在(,+∞)上,f′(x)<0,f(x)单调递减。

故f(x)在(0,+∞)上的最大值为.

(3)令φ(t)=ln t-1+(t>0),

(t>0)。

在(0,1)上,φ′(t)<0,

故φ(t)单调递减;

而在(1,+∞)上,φ′(t)>0,

故φ(t)单调递增,

故φ(t)在(0,+∞)上的最小值为φ(1)=0,

所以φ(t)>0(t>1),

即ln t>1-(t>1)。

令t=1+,得

所以,即.

由(2)知,

故所证不等式成立。

知识点

导数的几何意义利用导数求函数的最值利用导数证明不等式
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

设f(x)=ln x+-1,证明:

(1)当x>1时,f(x)<(x-1);

(2)当1<x<3时,

正确答案

见解析

解析

(1)证法一:记g(x)=ln x+-1-(x-1),则当x>1时,

又g(1)=0,有g(x)<0,即f(x)<(x-1)。

证法二:由均值不等式,当x>1时,<x+1,故

。①

令k(x)=ln x-x+1,则k(1)=0,k′(x)=-1<0。

故k(x)<0,即ln x<x-1。②

由①②得,当x>1时,f(x)<(x-1)。

(2)证法一:记h(x)=f(x)-

由(1)得

令g(x)=(x+5)3-216x。

则当1<x<3时,g′(x)=3(x+5)2-216<0,

因此g(x)在(1,3)内是递减函数。

又由g(1)=0,得g(x)<0,

所以h′(x)<0,

因此h(x)在(1,3)内是递减函数。

又h(1)=0,得h(x)<0。

于是当1<x<3时,

证法二:记h(x)=(x+5)f(x)-9(x-1),

则当1<x<3时,由(1)得

h′(x)=f(x)+(x+5)f′(x)-9

(x-1)+(x+5)()-9

[3x(x-1)+(x+5)(2+)-18x]

[3x(x-1)+(x+5)(2+)-18x]

(7x2-32x+25)<0,

因此h(x)在(1,3)内单调递减。

又h(1)=0,所以h(x)<0,即

知识点

利用导数研究函数的单调性利用导数证明不等式
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知函数f(x)=-x3+ax2-4(),是f(x)的导函数。

(1)当a=2时,对于任意的m[-1,1],n[-1,1],求f(m)+的最小值;

(2)若存在,使>0,求a的取值范围。

正确答案

见解析。

解析

(1)由题意知

在[-1,1]上变化时,的变化情况如下表:

的最小值为

的对称轴为,且抛物线开口向下,

的最小值为

的最小值为-11.

(2).

①若,上单调递减,

②若

从而上单调递增,在上单调递减,

.

根据题意,

综上,的取值范围是

(或由,用两种方法可解)

知识点

利用导数研究函数的单调性利用导数求函数的最值利用导数证明不等式
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

高为的四棱锥的底面是边长为1的正方形,点均在半径为1的同一球面上,则底面的中心与顶点之间的距离为(  ).

A

B

C

D

正确答案

A

解析

知识点

利用导数证明不等式
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知椭圆的左右顶点分别为,离心率

(1)求椭圆的方程;

(2)若点为曲线:上任一点(点不同于),直线与直线交于点为线段的中点,试判断直线与曲线的位置关系,并证明你的结论。

正确答案

见解析。

解析

(1)由题意可得,   ∴

所以椭圆的方程为

(2)曲线是以为圆心,半径为2的圆。

,点的坐标为

三点共线,     ∴

,则

∴点的坐标为,点的坐标为

∴直线的斜率为

,∴

∴直线的方程为,化简得

∴圆心到直线的距离

所以直线与曲线相切。

知识点

利用导数证明不等式
1
题型: 单选题
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单选题 · 5 分

若点满足线性约束条件的最大值为

A1

B2

C3

D4

正确答案

D

解析

知识点

利用导数证明不等式
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知函数.()。

(1)当时,求函数的极值;

(2)若对,有成立,求实数的取值范围。

正确答案

见解析。

解析

(1)当时,

=

,解得.

时,得

时,得.

变化时,的变化情况如下表:

∴当时,函数有极大值,

时函数有极小值,

(2)∵,∴对成立,[来源:学科网ZXXK]

成立,---7分

①当时,有

,对恒成立,

,当且仅当时等号成立,

-

②当时,有

,对恒成立,

,当且仅当时等号成立,

知识点

导数的运算利用导数求函数的极值利用导数证明不等式
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题型:填空题
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填空题 · 4 分

的二项展开式中,所有二项式系数和为,则等于         。

正确答案

6

解析

知识点

利用导数证明不等式
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题型:填空题
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填空题 · 5 分

执行如图所示的程序框图,输出的a值为___________。

正确答案

-2

解析

知识点

利用导数证明不等式
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题型: 单选题
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单选题 · 5 分

下面说法正确的是(  )

A命题“ 使得”的否定是“ 使得

B

C

D命题“若 则”的逆否命题为假命题

正确答案

D

解析

存在命题的否定不但要否定量词,还要否定结论,故A错;“实数”是“”的既不充分也不必要条件,故B错;当都为假命题时,是假命题,但是真命题,故C错;若,则,或,故命题“若, 则”是假命题,故其逆否命题为假命题,D是正确的。

知识点

利用导数证明不等式
下一知识点 : 利用导数求参数的取值范围
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