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题型:简答题
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简答题

已知函数,g(x)=lnx+ax2+bx,函数g(x)的图象在点(1,g(1))处的切线平行于x轴.

(Ⅰ)确定a与b的关系;

(Ⅱ)试讨论函数g(x)的单调性;

(Ⅲ)证明:对任意n∈N*,都有ln(1+n)>++…+成立.

正确答案

解:(Ⅰ)依题意得g(x)=lnx+ax2+bx,

则g′(x)=+2ax+b,

由函数g(x)的图象在点(1,g(1))处的切线平行于x轴得:g′(1)=1+2a+b=0,

∴b=-2a-1;…(3分)

(Ⅱ)由(Ⅰ)得g′(x)=

∵函数g(x)的定义域为(0,+∞)

∴①当a≤0时,2ax-1<0在(0,+∞)上恒成立,

由g′(x)>0得0<x<1,由g′(x)<0得x>1,

即函数g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)单调递减;

②当a>0时,令g′(x)=0得x=1或x=

<1,即a>时,由g′(x)>0得x>1或0<x<,由g′(x)<0得<x<1,

即函数g(x)在(0,),(1,+∞)上单调递增,在(,1)单调递减;

>1,即0<a<时,由g′(x)>0得x>或0<x<1,由g′(x)<0得1<x<

即函数g(x)在(0,1),(,+∞)上单调递增,在(1,)单调递减;

=1,即a=时,在(0,+∞)上恒有g′(x)≥0,

即函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,

综上得:当a≤0时,函数g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)单调递减;

当0<a<时,函数g(x)在(0,1)单调递增,在(1,)单调递减;在(,+∞)上单调递增;

当a=时,函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,

当a>时,函数g(x)在(0,)上单调递增,在(,1)单调递减;在(1,+∞)上单调递增;

(Ⅲ)由(Ⅱ)知当a=1时,函数g(x)=lnx+x2-3x在(1,+∞)单调递增,

∴lnx+x2-3x≥g(1)=-2,即lnx≥-x2+3x-2=-(x-1)(x-2),

令x=1+,则ln(1+)>-

∴ln(1+1)+ln(1+)+…+ln(1+)>1-+-+…+-

∴ln(1+n)>+++…+++…+

解析

解:(Ⅰ)依题意得g(x)=lnx+ax2+bx,

则g′(x)=+2ax+b,

由函数g(x)的图象在点(1,g(1))处的切线平行于x轴得:g′(1)=1+2a+b=0,

∴b=-2a-1;…(3分)

(Ⅱ)由(Ⅰ)得g′(x)=

∵函数g(x)的定义域为(0,+∞)

∴①当a≤0时,2ax-1<0在(0,+∞)上恒成立,

由g′(x)>0得0<x<1,由g′(x)<0得x>1,

即函数g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)单调递减;

②当a>0时,令g′(x)=0得x=1或x=

<1,即a>时,由g′(x)>0得x>1或0<x<,由g′(x)<0得<x<1,

即函数g(x)在(0,),(1,+∞)上单调递增,在(,1)单调递减;

>1,即0<a<时,由g′(x)>0得x>或0<x<1,由g′(x)<0得1<x<

即函数g(x)在(0,1),(,+∞)上单调递增,在(1,)单调递减;

=1,即a=时,在(0,+∞)上恒有g′(x)≥0,

即函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,

综上得:当a≤0时,函数g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)单调递减;

当0<a<时,函数g(x)在(0,1)单调递增,在(1,)单调递减;在(,+∞)上单调递增;

当a=时,函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,

当a>时,函数g(x)在(0,)上单调递增,在(,1)单调递减;在(1,+∞)上单调递增;

(Ⅲ)由(Ⅱ)知当a=1时,函数g(x)=lnx+x2-3x在(1,+∞)单调递增,

∴lnx+x2-3x≥g(1)=-2,即lnx≥-x2+3x-2=-(x-1)(x-2),

令x=1+,则ln(1+)>-

∴ln(1+1)+ln(1+)+…+ln(1+)>1-+-+…+-

∴ln(1+n)>+++…+++…+

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题型:简答题
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简答题

已知x,y,z均为正实数,证明:

①2x2+(y+z)2(x+y+z)2

++

正确答案

证明:①∵x,y,z均为正实数,

∴2x2+(y+z)2-(x+y+z)2

=

=

=>0,

∴2x2+(y+z)2(x+y+z)2

②由①知:2x2+(y+z)2(x+y+z)2

同理

++

++

=++

=-

=

++

解析

证明:①∵x,y,z均为正实数,

∴2x2+(y+z)2-(x+y+z)2

=

=

=>0,

∴2x2+(y+z)2(x+y+z)2

②由①知:2x2+(y+z)2(x+y+z)2

同理

++

++

=++

=-

=

++

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题型:简答题
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简答题

若1<a<b,求证0<<1.

正确答案

证明:∵1<a<b,

∴b+1>a+1>0,b-1>a-1>0,

>0,

-1=<0,

<1,

∴0<<1.

解析

证明:∵1<a<b,

∴b+1>a+1>0,b-1>a-1>0,

>0,

-1=<0,

<1,

∴0<<1.

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简答题

设函数f(x)=|2x+1|-|x-2|,∃x∈R,使得f(x)≤t2-t成立,求实数t的取值范围.

正确答案

解:因为f(x)=|2x+1|-|x-2|,

所以,当x<-时,f(x)=-2x-1-(2-x)=-3-x,f(x)≥-3+=-

当-≤x≤2时,f(x)=3x-1,-≤f(x)≤5;

当x>2时,f(x)=x+3,f(x)>5;

综上所述,f(x)min=f(-)=-

存在x∈R,使得f(x)≤t2-t成立,只须使t2-t≥f(x)min=-

解不等式2t2-11t+5≥0得t≤或t≥5,

所以,实数t的取值范围为(-∞,]∪[5,+∞).

解析

解:因为f(x)=|2x+1|-|x-2|,

所以,当x<-时,f(x)=-2x-1-(2-x)=-3-x,f(x)≥-3+=-

当-≤x≤2时,f(x)=3x-1,-≤f(x)≤5;

当x>2时,f(x)=x+3,f(x)>5;

综上所述,f(x)min=f(-)=-

存在x∈R,使得f(x)≤t2-t成立,只须使t2-t≥f(x)min=-

解不等式2t2-11t+5≥0得t≤或t≥5,

所以,实数t的取值范围为(-∞,]∪[5,+∞).

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题型:简答题
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简答题

设n∈N,求证:

(1)-1<++…+

(2)××…×

正确答案

证明:(1)①n=1时,结论成立;

②假设n=k时,结论成立,即-1<++…+

n=k+1时,-1+++…+++

++…+++=

++…++-1+=-1>-1,

∴当n=k+1时,不等式也成立.

由①②可知,不等式成立;

(2)∵4n2-1<4n2,即(2n+1)(2n-1)<(2n)2.即

∴(××…×2××…××××…×=

××…×(n∈N*).

××…×××…×=

××…×

解析

证明:(1)①n=1时,结论成立;

②假设n=k时,结论成立,即-1<++…+

n=k+1时,-1+++…+++

++…+++=

++…++-1+=-1>-1,

∴当n=k+1时,不等式也成立.

由①②可知,不等式成立;

(2)∵4n2-1<4n2,即(2n+1)(2n-1)<(2n)2.即

∴(××…×2××…××××…×=

××…×(n∈N*).

××…×××…×=

××…×

百度题库 > 高考 > 数学 > 综合法与分析法证明不等式

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