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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=2lnx-x2

(1)若方程f(x)+m=0在[,e]内两个不等的实根时,求实数m的取值范围;

(2)如果g(x)=f(x)-ax的图像与x轴交于两点A(x1,0),B(x2,0),且0<x1<x2,求证:g′(px1+qx2)<0, (其中p,q是正常数,p+q=1,p≤q)。

正确答案

解:(1)

∴当x∈时,f′(x)>0,f(x)在为增函数,

当x∈(1,e)时,f′(x)<0,f(x)在(1,e)为减函数,

∴当x=1时,f(x)有极大值,也为最大值,f(1)=-1,

,∴

(2)

又f(x)-ax=0有两个不等的实根,则

两式相减得

∵p+q=1,p≤q ,∴2p≤1,

要证

只需证:

只需证:

,只需证在(0,1)上恒成立,

∴t<1,故u′(t)>0,所以u(t)在(0,1)上单调递增,则u(t)<u(1)=0,

从而,从而原不等式得证。

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简答题

有一杯糖水,重b克,其中含糖a克,现在向糖水中再加m克糖,此时糖水变得更甜了,(其中a,b,m∈

R+)。

(1)请从上面事例中提炼出一个不等式;(要求:①使用题目中字母;②标明字母应满足条件)

(2)利用你学过的证明方法对提炼出的不等式进行证明。

正确答案

(1)解:

(2)证明:用综合法证明:

因为b>a,所以a-b<0,所以

因此,

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简答题

设函数f(x)=xlnx(x>0).

(1)求函数f(x)的最小值;

(2)设F(x)=ax2+f'(x)(a∈R),讨论函数F(x)的单调性;

(3)斜率为k的直线与曲线y=f'(x)交于A(x1,y1)、B(x2,y2)(x1<x2)两点,求证:

正确答案

(1)解:f'(x)=lnx+1(x>0),令f'(x)=0,得.(2分)

∵当时,f'(x)<0;当时,f'(x)>0,

∴当时,

(2)F(x)=ax2+lnx+1(x>0),

①当a≥0时,恒有F'(x)>0,F(x)在(0,+∞)上是增函数;

②当a<0时,令F'(x)>0,得2ax2+1>0,解得

令F'(x)<0,得2ax2+1<0,解得

综上,当a≥0时,F(x)在(0,+∞)上是增函数;当a<0时,F(x)在上单调递增,在上单调递减.

(3)证:

要证,即证

等价于证

则只要证,由t>1知lnt>0,故等价于证lnt<t﹣1<tlnt(t>1)(*).

①设g(t)=t﹣1﹣lnt(t≥1),则

故g(t)在[1,+∞)上是增函数,

∴当t>1时,g(t)=t﹣1﹣lnt>g(1)=0,即t﹣1>lnt(t>1).

②设h(t)=tlnt﹣(t﹣1)(t≥1),则h'(t)=lnt≥0(t≥1),

故h(t)在[1,+∞)上是增函数,

∴当t>1时,h(t)=tlnt﹣(t﹣1)>h(1)=0,即t﹣1<tlnt(t>1).

由①②知(*)成立,得证.

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简答题

,b∈R,>0)。

(Ⅰ)当λ1=1,λ2=0时,设x1,x2是f(x)的两个极值点,

①如果x1<1<x2<2,求证:f′(-1)>3;

②如果a≥2,且x2-x1=2且x∈(x1,x2)时,函数g(x)=f′(x)+2(x-x2)的最小值为h(a),求h(a)的最大值;

(Ⅱ)当λ1=0,λ2=1时,

①求函数y=f(x)-3(ln3+1)x的最小值;

②对于任意的实数a,b,c,当a+b+c=3时,求证:3a·a+3b·b+3c·c≥9。

正确答案

解:(Ⅰ)①证明:当λ1=1,λ2=0时,f′(x)=a2+(b-1)x+1,

x1,x2是方程f′(x)=0的两个根,

由x1<1<x2<2且a>0得,即

所以f′(-1)=a-b+2=-3(a+b)+(4a+2b-1)+3>3。

②设f′(x)=a(x-x1)(x-x2),所以

易知

所以,

当且仅当时,即时取等号,

所以,

易知当a=2时,h(a)有最大值,即

(Ⅱ)①当时,

所以,

容易知道,y′是单调增函数,且x=1是它的一个零点,即也是唯一的零点,

当x>1时,y′>0;当x<1时,y′<0,

故当x=1时,函数有最小值为-3ln3。

②由①知

当x分别取a,b,c时有

三式相加即得。

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简答题

在锐角△ABC中,角A、B、C成等差数列,=

(Ⅰ)证明:cosAcosC=[cos(A+C)+cos(A-C)];

(Ⅱ)试比较a+b与c的大小,并说明理由.

正确答案

(Ⅰ)证明:∵cos(A+C)+cos(A-C)=cosAcosC-sinAsinC+cosAcosC+sinAsinC=2cosAcosC,

两边同时除以2可得cosAcosC=[cos(A+C)+cos(A-C)].

(Ⅱ)在锐角△ABC中,因为A、B、C成等差数列,所以B=60°,A+C=120°.

=2cosAcosC=cos(A+C)+cos(A-C)=-+cos(A-C),

==

∴-+cos(A-C)=,∴cos(A-C)=

∵-900<A-C<900,A+C=120°,故有 A-C=±30°,sin750=

当A<C时,A=45°,C=75°,此时==1,所以a+b>c.

当A>C时,A=75°,C=45°,=>1,所以a+b>c,

综合得 a+b>c.

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简答题

(1)设x≥1,y≥1,证明

(2)设1<a≤b≤c,证明logab+logbc+logca≤logba+ logcb+logac。

正确答案

解:(1)由于x≥1,y≥1,所以

xy(x+y)+1≤y+x+(xy)2将上式中的右式减左式,得(y+x+(xy)2)-(xy(x+y)+1)

=((x+y)2-1)-(xy(x+y)-(x+y))

=(xy+1)(xy-1)-(x+y)(xy-1)

=(xy-1)(xy-x-y+1)

=(xy-1)(x-1)(y-1)

既然x≥1,y≥1,所以(xy-1)(x-1)(y-1)≥0,从而所要证明的不等式成立。

(2)设logab=x,logbc=y,由对数的换底公式得,

于是,所要证明的不等式即为

其中

故由(1)知所要证明的不等式成立。

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简答题

已知函数

(1)试判断f(x)的单调性,并说明理由;

(2)若恒成立,求实数k的取值范围;

(3)求证:[(n+1)!]2>(n+1)e n﹣2,(n∈N*).

正确答案

(1)解:求导函数,可得=

∵x≥1,∴lnx≥0,∴f '(x)≤0,

∴函数f(x)在[1,+∞)上单调减 ∴函数f(x)的单调减区间是[1,+∞).

(2)解:不等式,即为

所以

令h(x)=x﹣lnx,

∵x≥1,∴h'(x)≥0.

∴h(x)在[1,+∞)上单调递增,

∴[h(x)]min=h(1)=1>0,从而g'(x)>0

故g(x)在[1,+∞)上也单调递增,

∴[g(x)]min=g(1)=2,

所以k≤2

(3)证明:由(2)知:恒成立,即

令x=n(n+1),则

所以,…,

叠加得:ln[1×22×32×…×n2×(n+1)]=

则1×22×32×…×n2×(n+1)>e n﹣2

所以 [(n+1)!]2>(n+1)e n﹣2,(n∈N*).

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简答题

已知函数f(x)=exlnx

(1)求函数f(x)的单调区间;

(2)设x>0,求证:f(x+1)>e 2x﹣1

(3)设n∈N*,求证:ln(1×2+1)+ln(2×3+1)+…+ln[n(n+1)+1]>2n﹣3.

正确答案

解:(1)定义域为(0,+∞),

由f ′(x)=exlnx(lnx+1),

令f ′(x)>0,解得x>;令f '(x)<0,解得0

故f(x)的增区间:(,+∞),减区间:(0,),

(2)即证:(x+1)ln(x+1)>2x-1  ln(x+1)> ln(x+1)->0

令g(x)=ln(x+1)-,由g'(x)=

令g′(x)=0,得x=2,且g(x)在(0,2)↓,在(2,+∞)↑,所以g(x)min=g(2)=ln3﹣1,

故当x>0时,有g(x)≥g(2)=ln3﹣1>0得证。

(3)由(2)得ln(x+1)>,即ln(x+1)>2-

所以ln[k(k+1)+1]>2->2-

则:ln(1×2+1)+ln(2×3+1)+…+ln[(n(n+1)]+1>(2-)+(2-)+...+[2-]=2n-3+>2n-3。.

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简答题

已知数列{an}满足:a1=a,an+1=1+,不难发现,当a取不同的值时,可以得到不同的数列,例如,当a=1时,得到无穷数列:1,2,,…;当a=-时,得到有穷数列:-,-1,0。

(1)当a为何值时,a4=0;

(2)设数列{bn}满足:b1=-1,bn+1=(n∈N*)求证:a取数列{bn}中的任何一个数,都可得到一个有穷数列{an};

(3)若对任意n∈N*且n≥5,都有<an<2成立,试求a 的取值范围。

正确答案

解:(1)∵

由a4=0,得3a+2=0

∴a=-

故当a=-时,a4=0。

(2)∵b1=-1,

a取数列{bn}中的任何一个数,不妨设a=bn

故a取数列{bn}中的任何一个数,都可得到一个有穷数列{an}。

(3)要使

即使

这表明:要使当且仅当它的前一项满足2

∴只需当时,对n∈N*,且n≥5,必有

解得a>0

故a的取值范围是(0,+∞)。

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简答题

设数列{an}的前n项和为Sn,且对任意的n∈N*,都有an>0,Sn=.

(Ⅰ)求a1,a2的值;

(Ⅱ)求数列{an}的通项公式an

(Ⅲ)证明:

正确答案

解:(Ⅰ)当n=1时,有

由于,所以

当n=2时,有,即

代入上式,由于,所以

(Ⅱ)由

,  ①

则有,  ②

②-①,得

由于,所以,③

同样有,,④

③-④,得

所以an+1-an=l,

由于a2-a1=l,

即当n≥l时都有an+1-an=1,

所以数列{an}是首项为l,公差为l的等差数列,故an=n。

(Ⅲ)证法一:由于

所以,

,则有

,故

证法二:要证

只需证

只需证

只需证

由于

因此原不等式成立。

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