- 利用导数证明不等式
- 共265题
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)
时
…………
………….6分
(2)
∴原不等式成立. ………………………….12分
知识点
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
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
由.得
① ---------------1分
由得
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
对于实数,将满足“
且
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) ,
若,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)
由,可得
;
若,设
(
,
是非负整数)
则 ,而由
得
,
,故
,
,可得
,若
则
,
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.
故中至少有一个为0,即存在
,使得
.
从而数列中
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
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,令
故的极小值为
,得
, 4分
(2)当时,令
,
令,
,故
在
上是增函数
由于,
存在
,使得
。
则,知
为减函数;
,知
为增函数。
又
,
,所以
=3. 9分
(3)要证即证
即证 ,令
,得
令 为增函数,
又 ,所以
是增函数,又
=
, 14分
知识点
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△ABC=
a2=
x·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
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)
当
时,
,此时
为单调递减
当时,
,此时
为单调递增
的极小值为
(2)的极小值,即
在
的最小值为1
令
又 当
时
在
上单调递减
当
时,
(3)假设存在实数,使
有最小值3,
①当时,由于
,则
函数
是
上的增函数
解得(舍去)
②当时,则当
时,
此时是减函数
当时,
,此时
是增函数
解得
知识点
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
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,
当时,原不等式化为
,
当时,原不等式化为
;
当时,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
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
于
、
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,
则中有一点与
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
由三点共线可知,
,
, 9分
同理可得 10分
11分
而 12分
所以
故直线、
的斜率为定值
. 14分
知识点
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