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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ex-1,g(x)=+x,其中e是自然对数的底,e=2.71828….

(1)证明:函数h(x)=f(x)-g(x)在区间(1,2)上有零点;

(2)求方程f(x)=g(x)根的个数,并说明理由;

(3)若数列{an}(n∈N*)满足a1=a(a>0)(a为常数),f(an+1)=g(an),证明:存在常数M,使得对于任意n∈N*,都有an≤M.

正确答案

(1)证明:由h(x)=f(x)-g(x)=ex-1--x,得:

h(1)=e-3<0,h(2)=e2-2->0,

所以函数h(x)在区间(1,2)上有零点.

(2)由(1)得:h(x)=ex-1--x,

由g(x)=+x知,x∈[0,+∞),而h(0)=0,则x=0为h(x)的一个零点,且h(x)在(1,2)内有零点,

因此h(x)至少有两个零点.

所以h′(x)=ex-x-12-1,记φ(x)=ex-x-12-1,则φ′(x)=ex+x-32

当x∈(0,+∞)时,φ'(x)>0,因此φ(x)在(0,+∞)上单调递增,则φ(x)在(0,+∞)内至多只有一个零点.h(x)有且只有两个零点.

所以,方程f(x)=g(x)根的个数为2.

(3)记h(x)的正零点为x0,即ex0-1=x0+

(1)当a<x0时,由a1=a,即a1<x0.而a23=a1+<x0+=ex0-1,因此a2<x0,由此猜测:an<x0.下面用数学归纳法证明:

①当n=1时,a1<x0显然成立;

②假设当n=k(k≥1)时,有ak<x0成立,则当n=k+1时,由ak+13=ak+<x0+=ex0-1知,ak+1<x0,因此,当n=k+1时,ak+1<x0成立.

故对任意的n∈N*,an<x0成立.

(2)当a≥x0时,由(1)知,h(x)在(x0,+∞)上单调递增.则h(a)≥h(x0)=0,即a3≥a+.从而a23=a1+=a+≤a3,即a2≤a,由此猜测:an≤a.下面用数学归纳法证明:

①当n=1时,a1≤a显然成立;

②假设当n=k(k≥1)时,有ak≤a成立,则当n=k+1时,由ak+13=ak+≤a+≤a3知,ak+1≤a,因此,当n=k+1时,ak+1≤a成立.

故对任意的n∈N*,an≤a成立.

综上所述,存在常数M=max{x0,a},使得对于任意的n∈N*,都有an≤M.

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题型:简答题
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简答题

极坐标系的极点是直角坐标系的原点,极轴为x轴正半轴.已知曲线C1的极坐标方程为ρ=2cosθ,曲线C2的参数方程为(其中t为参数,α为字母常数且α∈[0,π))

(1)求曲线C1的直角坐标方程和曲线C2的普通方程;

(2)当曲线C1和曲线C2没有公共点时,求α的取值范围.

正确答案

解析:(1)由ρ=2cosθ得ρ2=2ρcosθ

所以x2+y2=2x,即曲线C1:x2+y2-2x=0

曲线C2:(tanα)x-y+-2tanα=0…(4分)

…(8分)

…(10分)

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题型:填空题
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填空题

方程10x+lg2=2000的根为x=______.

正确答案

∵10x+lg2=10x•10lg2=2×10x=2000

∴x=3

故答案为:3

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题型:填空题
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填空题

已知函数f(x)=2x2+m的图象与函数g(x)=ln|x|的图象有四个交点,则实数m的取值范围是________.

正确答案

由于f(x)与g(x)都是偶函数,因此只需考虑当x>0时,函数f(x)与g(x)的图象有两个交点即可.当x>0时,g(x)=lnx,令h(x)=f(x)-g(x)=2x2-lnx+m,则h′(x)=4x-,由h′(x)=0,得x=.易知当x=时,h(x)有极小值为+ln2+m,要使函数f(x)与g(x)的图象在(0,+∞)内有两个交点,则h<0,即+ln2+m<0,所以m<--ln2

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题型:简答题
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简答题

(12分)已知二次函数f (x)=,设方程f (x)

=x的两个实根为x1和x2

(1)如果x1<2<x2<4,且函数f (x)的对称轴为x=x0,求证:x0>—1;

(2)如果∣x1∣<2,,∣x2—x1∣=2,求的取值范围.

正确答案

解:(1)设g(x)=" f" (x)—x

=,且g(4)>0,即

(2)由g(x)=

①若01<2,则x2一x1=2,即x2=x1+2>2,∴g(2)=4a+2b—1<0,

,代入上式得

②若一21<0,则x2=一2+x1<一2,∴g(一2)<0,即4a-2b+3<0,同理可求得

故当01<2时,;当一21<0时,

本题涉及的变量较多,因此弄清问题的意义,确定变量并寻找变量间的关系就显

得特别重要。

(1)变量情况。

主要变量:限制在10秒和60秒之间的两次广告时间;

制约变量:总的费用≤36 000元,需影响年轻人数≥1500千人,需影响中年人数≥2 000

千人,需影响老年人数≥2000千人。

(2)变量间的关系:

总的费用=(购买的时间×每秒价格)之和;

影响的人数=(购买的时间×相应年龄组每秒影响的人数)之和;

销售额=(占影响人数的份额×对应组影响的人数)之和。

(3)建模与求解:记x、y分别表示早、晚购买的时间(秒);S=第一个月的销售额(用千人表示),C=总的费用(元);Y、M、O分别表示年轻、中年、老年组受到广告影响的人数(千人)。于是有:

C=400x+600y ≤3 600,

Y=30x+50y≥1500,

M=100x+80y≥2 000, (*)

O=50x+40y≥2 000,

10≤x≤60, 10≤y≤60

要求S=0.1Y+0.05M+0.02O=9x+9.8y的最大值。

符合约束条件(*)的点(x,y)在如上图所示的六边形区域内,求S=9x+9.8y的最大值转化为求直线y=9x/9.8+S/9.8的截距S/9.8的最大值。由图知,当此直线过图中直线400x+600y=3600和x =60的交点A(60,20)时,截距最大,此时Smax=9×60+9.8×20=736(千人)。

(4) 结论:如上讨论可知,满意的结果是第一个月的销售额是736 000(份)只要购买晚八叫点前60秒和九点后20秒的广告即可。此时,花掉了所有的预算并超过所有年龄组所要求影响的人数。

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=lnx-ax,a∈R.

(1)当x=1时,函数f(x)取得极值,求a的值;

(2)当a>0时,求函数f(x)在区间[1,2]的最大值;

(3)当a=-1时,关于x的方程2mf(x)=x2(m>0)有唯一实数解,求实数m的值.

正确答案

(1)f(x)的定义域为(0,+∞),所以f′(x)=-a=.    …(2分)

因为当x=1时,函数f(x)取得极值,所以f′(1)=1-a=0,所以a=1.

经检验,a=1符合题意.(不检验不扣分)      …(4分)

(2)f′(x)=-a=,x>0.

令f′(x)=0得x=.因为x∈(0,)时,f′(x)>0,x∈(,+∞)时,f′(x)<0,

所以f(x)在(0,)递增,在(,+∞)递减,…(5分)

①当0<≤1,即a≥1时,f(x)在(1,2)上递减,所以x=1时,f(x)取最大值f(1)=-a;

②当1<<2,即<a<1时,f(x)在(1,)上递增,在( ,2)上递减,

所以x=时,f(x)取最大值f()=-lna-1;

③当≥2,即0<a≤时,f(x)在(1,2)上递增,所以x=2时,f(x)取最大值f(2)=ln2-2a.

综上,①当0<a≤时,f(x)最大值为ln2-2a;②当<a<1时,f(x)最大值为-lna-1;

③当a≥1时,f(x)最大值为-a.     …(8分)

(每种情形1分)

(3)因为方程2mf(x)=x2有唯一实数解,

所以x2-2mlnx-2mx=0有唯一实数解,

设g(x)=x2-2mlnx-2mx,

则g′(x)=,令g′(x)=0,x2-mx-m=0.

因为m>0,x>0,所以x1=<0(舍去),x2=

当x∈(0,x2)时,g′(x)<0,g(x)在(0,x2)上单调递减,

当x∈(x2,+∞)时,g′(x)>0,g(x)在(x2,+∞)单调递增,

当x=x2时,g(x)取最小值g(x2).                …(10分)

所以2mlnx2+mx2-m=0,因为m>0,所以2lnx2+x2-1=0(*),

设函数h(x)=2lnx+x-1,因为当x>0时,h(x)是增函数,所以h(x)=0至多有一解.

因为h(1)=0,所以方程(*)的解为x2=1,即=1,

解得m=.                           …(12分)

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=(c为常数).

(1)若1为函数f(x)的零点,求c的值;

(2)在(1)的条件下且a+b=0,求f(4a)+f(4b)的值;

(3)若函数f(x)在[0,2]上的最大值为3,求c的值.

正确答案

(1)∵1为f(x)的一个零点,

∴f(1)=0,解得c=1.

(2)由(1)知:f(x)=

所以f(4a)+f(4b)=+==0.

(3)先证f(x)的单调性.

设0≤x1<x2≤2,则f(x2)-f(x1)=-=

∵0≤x1<x2≤2,∴当c>-1时,f(x2)>f(x1),即函数f(x)在[0,2]上单调递增,

所以f(x)max=f(2)=3,即=3,解得c=5;

当c=-1时,f(x1)=f(x2),即f(x)在[0,2]上是常函数,

所以f(x)=-1,不合题意;

当c<-1时,f(x1)<f(x2),即函数f(x)在[0,2]上单调递减,

所以f(x)max=f(0)=3,即-1=3,显然不成立,

综上所述,c=5.

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题型:简答题
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简答题

证明函数f(x)=lnx-x2+x只有一个零点.

正确答案

证明:f(x)=lnx-x2+x,其定义域是(0,+∞),

∴f′(x)=-2x+1=-

令f'(x)=0,即-=0,解得x=-或x=1.

∵x>0,∴x=-舍去.

当0<x<1时,f'(x)>0;当x>1时,f'(x)<0.

∴函数f(x)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减

∴当x=1时,函数f(x)取得最大值,其值为f(1)=ln1-12+1=0.

当x≠1时,f(x)<f(1),即f(x)<0.

∴函数f(x)只有一个零点.

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题型:填空题
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填空题

函数f(x)=的零点是______.

正确答案

令f(x)==0

即1-x2=0,x2-2x-3≠0

解得x=1,x=-1(舍去)

故答案为:1

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题型:简答题
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简答题

设函数f(x)=lnx-ax2-6x

(I)当a=b=时,求函数f(x)的单调区间;

(II)令F(x)=f(x)+ax2+bx+(0<x≤3),其图象上任意一点P(x0,y0)处切线的斜率k≤恒成立,求实数a的取值范围;

(III)当a=0,b=-1时,方程f(x)=mx在区间[1,e2]内有唯一实数解,求实数m的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)依题意,知f(x)的定义域为(0,+∞).(1分)

当a=b=时,f(x)=lnx-x2-x,

f′(x)=-x-=.(2分)

令f(x)=0,解得x=1.

当0<x<1时,f(x)>,此时f(x)单调递增;

当x>1时,f(x)<0,此时f(x)单调递减.(3分)

所以函数f(x)的单调增区间(0,1),函数f(x)的单调减区间(1,+∞).(4分)

(Ⅱ)F(x)=lnx+,x∈(0,3],

所以k=F′(x0)=,,在x0∈(0,3]上恒成立,(6分)

所以a≥(-,x02+x0)max,x0∈(0,3](7分)

当x0=1时,-x02+x0取得最大值 .所以a≥.(9分)

(Ⅲ)当a=0,b=-1时,f(x)=lnx+x,

因为方程f(x)=mx在区间[1,e2]内有唯一实数解,,

所以lnx+x=mx有唯一实数解.

∴m=1+

设g(x)=1+,则g′(x)=

令g(x)>0,得0<x<e;

g(x)<0,得x>e,

∴g(x)在区间[1,e]上是增函数,在区间[e,e2]上是减函数,

g(1)=1,g(e2)=1+=1+,g(e)=1+

所以m=1+,或1≤m<1+

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