- 基本不等式的实际应用
- 共15题
已知f(x)=xlnx,g(x)=-x2+ax-3.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;
(3)证明:对一切x∈(0,+∞),都有lnx>成立
正确答案
见解析
解析
解析:(1)f′(x)=lnx+1,
当x∈时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈时,
f′(x)>0,f(x)单调递增。
(2)2xlnx≥-x2+ax-3,则a≤2lnx+x+,
设h(x)=2lnx+x+(x>0),则h′(x)=,
①当x∈(0,1)时,h′(x)<0,h(x)单调递减,
②当x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,h(x)单调递增,
所以h(x)min=h(1)=4,对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,
所以a≤h(x)min=4.
(3)证明:问题等价于证明xlnx>(x∈(0,+∞)),
由(1)可知f(x)=xlnx(x∈(0,+∞))的最小值是,当且仅当时取到,设m(x)=(x∈(0,+∞)),则m′(x)=,易知m(x)max=m(1)=,当且仅当x=1时取到,从而对一切x∈(0,+∞),都有lnx>成立。
知识点
某企业有两个生产车间分别在A、B两个位置,A车间有100名员工,B车间有400名员工,现要在公路AC上找一点D,修一条公路BD,并在D处建一个食堂,使得所有员工均在此食堂用餐,已知A、B、C中任意两点间的距离均是1km,设∠BDC=α,所有员工从车间到食堂步行的总路程为S。
(1)写出S关于α的函数表达式,并指出α的取值范围;
(2)问食堂D建在距离A多远时,可使总路程S最少?
正确答案
见解析。
解析
(1)在△BCD中,∵,
∴,。
则。
,其中。
(2)
令S'=0,得。
当时,S'<0,S是α的单调减函数;
当时,S'>0,S是α的单调增函数。
∴当时,S取得最小值。
此时,,
=。
知识点
一直两个非零向量 ,其中 为 的夹角,若 则 的值为
正确答案
解析
略
知识点
某学校拟建一块周长为400米的操场,如图所示,操场的两头是半圆形,中间区域是矩形,学生做操一般安排在矩形区域,为了能让学生的做操区域尽可能大,矩形的长应该设计成 米。
正确答案
答案:100
解析
略
知识点
若两个正实数满足,并且恒成立,则实数的取值范围是
正确答案
解析
,当且仅当,即时等号成立. 由恒成立,则,,解得,故选D.
知识点
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