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题型:简答题
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简答题 · 12 分

已知数列(常数p>0),对任意的正整数n, 并有

(1)试判断数列是否是等差数列,若是,求其通项公式,若不是,说明理由;

(2)令的前n项和,求证:

正确答案

见解析。

解析

(1) 

…………………….6分

(2)

∴原不等式成立.                              ………………………….12分

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

现有在外观上没有区别的5件产品,其中3件合格,2件不合格,从中任意抽检2件,则一件合格,另一件不合格的概率为  。

正确答案

解析

从5件产品中任意抽取2有=10种抽法,其中一件合格、另一件不合格的抽法有=6种。

根据古典概型的概率计算公式可得一件合格,另一件不合格的概率P=

知识点

利用导数证明不等式
1
题型:简答题
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简答题 · 8 分

已知是一个公差大于0的等差数列,且满足.

(1)求数列的通项公式:

(2)等比数列满足:,若数列,求数列              的前n项和.

正确答案

见解析。

解析

(1)设等差数列的公差为d,则依题设d>0

.得                 ①     ---------------1分

          ②     ---------------2分

由①得将其代入②得。即

,又,代入①得,            ---------------3分

.                     ------------------4分

(2)

,                     ---------------5分

                     ---------------6分

错位相减可得:

整理得:

---------------7分

                ---------------8分

知识点

利用导数证明不等式
1
题型:简答题
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简答题 · 16 分

对于实数,将满足“为整数”的实数称为实数的小数部分,用记号表示,例如对于实数,无穷数列满足如下条件:

  其中

(1)若,求数列的通项公式;

(2)当时,对任意的,都有,求符合要求的实数构成的集合

(3)若是有理数,设 (是整数,是正整数,,互质),对于大于的任意正整数,是否都有成立,证明你的结论。

正确答案

见解析。

解析

(1) , 

,则

所以                              

(2) , 所以 ,从而

①当,即时,

所以

解得: (,舍去)       

②当 ,即 时,

所以

解得 ( ,舍去)  

①     当 时,即 时,

解得 ( ,舍去)

综上,集合.      

(3)结论成立.             由是有理数,可知对一切正整数为0或正有理数,

可设是非负整数,是正整数,且互质)

,可得;         

,设是非负整数)

,而由,故,可得,若

均不为0,则这正整数互不相同且都小于

但小于的正整数共有个,矛盾.

中至少有一个为0,即存在,使得.

从而数列以及它之后的项均为0,

所以对于大于的自然数,都有

知识点

利用导数证明不等式
1
题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知函数有极小值

(1)求实数的值;

(2)若,且对任意恒成立,求的最大值;

(3)当时,证明:

正确答案

见解析

解析

(1)

,令

的极小值为,得,                    4分

(2)当时,令

,故上是增函数

由于 存在,使得

,知为减函数;,知为增函数。

 

  ,,所以=3.                             9分

(3)要证即证

即证 ,令,得

 为增函数,

 ,所以

  是增函数,又 =  ,               14分

知识点

利用导数求函数的极值利用导数求函数的最值利用导数证明不等式
1
题型:简答题
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简答题 · 16 分

如图,公园有一块边长为2的等边△ABC的边角地,现修成草坪,图中DE把草坪分成面积相等的两部分,D在AB上,E在AC上.

(1)设AD=x(x≥0),ED=y,求用x表示y的函数关系式;

(2)如果DE是灌溉水管,为节约成本,希望它最短,DE的位置应在哪里?如果DE是参观线路,则希望它最长,DE的位置又应在哪里?请予证明

正确答案

见解析。

解析

(1)在△ADE中,y2=x2+AE2-2x·AE·cos60°y2=x2+AE2-x·AE,①

又S△ADE S△ABCa2x·AE·sin60°x·AE=2.②

②代入①得y2=x2-2(y>0), ∴y=(1≤x≤2)

(2)如果DE是水管y=,

当且仅当x2,即x=时“=”成立,故DE∥BC,且DE=.

如果DE是参观线路,记f(x)=x2,可知

函数在[1,]上递减,在[,2]上递增,

故f(x) max=f(1)=f(2)=5.  ∴y max.

即DE为AB中线或AC中线时,DE最长.

知识点

利用导数证明不等式
1
题型:简答题
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简答题 · 16 分

已知其中是自然常数,

(1)讨论时, 的单调性、极值;

(2)求证:在(1)的条件下,

(3)是否存在实数,使的最小值是3,如果存在,求出的值;如果不存在,说明理由。

正确答案

见解析。

解析

(1)   

时,,此时为单调递减

时,,此时为单调递增

的极小值为

(2)的极小值,即的最小值为1

    令

    当

上单调递减

时,

(3)假设存在实数,使有最小值3,

①当时,由于,则

函数上的增函数

解得(舍去)

②当时,则当时,

此时是减函数

时,,此时是增函数

解得

知识点

利用导数证明不等式
1
题型:填空题
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填空题 · 5 分

过点(2,3)且与直线l1:y=0和l2都相切的所有圆的半径之和为  。

正确答案

42

解析

因为所求圆与y=0相切,所以设圆的圆心坐标(a,r),半径为r,l2化为3x﹣4y=0。

所以,解②得a=﹣r,或a=3r,

由a=﹣r以及①可得:a2+14a+13=0,解得a=﹣1或a=﹣13,此时r=3或r=39,

所有半径之和为3+39=42。

由a=3r以及①可得:9r2﹣18r+13=0,因为△=﹣144,方程无解;

综上得,过点(2,3)且与直线l1:y=0和l2都相切的所有圆的半径之和为:42。

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 · 10 分

已知关于x的不等式

(1)当a=2时,解上述不等式;

(2)如果关于x的不等式的解集为空集,求实数a的取值范围。

正确答案

(1)(2)

解析

解析:(1)原不等式

时,原不等式化为

时,原不等式化为

时,原不等式化为

综上,原不等式解集为   …………………………………………5分

(2)

∴当时,关于的不等式的解集是空集,

即有

的取值范围是  ………………………………………………………………10分

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

已知椭圆的离心率为, 以原点为圆心、椭圆的短半轴长为半径的圆与直线相切。

(1)求椭圆的方程;

(2)设,过点作直线(不与轴重合)交椭圆于两点,连结分别交直线两点,试探究直线的斜率之积是否为定值,若为定值,请求出;若不为定值,请说明理由。

正确答案

见解析

解析

(1),故      5分

(2)设,若直线与纵轴垂直,

中有一点与重合,与题意不符,

故可设直线.           6分

将其与椭圆方程联立,消去得:

          7分

          8分

三点共线可知,,            9分

同理可得           10分

                  11分

       12分

所以

故直线的斜率为定值.         14分

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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