- 反证法与放缩法
- 共409题
设函数,其中a>0。曲线y=f(x)在点P(0,f(0))处的切线方程为y=1。
(Ⅰ)确定b,c的值;
(Ⅱ)设曲线y=f(x)在点(x1,f(x1))及(x2,f(x2))处的切线都过点(0,2)。 证明:当x1≠x2时,f′(x1)≠f′(x2)。
(Ⅲ)若过点(0,2)可作曲线y=f(x)的三条不同切线,求a的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ)由得
f(0)=c,f′(x)=x2-ax+b,f′(0)=b
又由曲线y=f(x)在点P(0,f(0))处的切线方程为y=1,
得f(0)=1,f′(0)=0,
故b=0,c=1。
(Ⅱ)
由于点(t,f(t))处的切线方程为y-f(t)=f′(t)(x-t),
而点(0,2)在切线上,所以2-f(t)=f'(x)(-t),
化简得
即t满足的方程为
下面用反证法证明,
假设f′(x1)=f′(x2),
由于曲线y=f(x)在点(x1,f(x1))及 (x2,f(x2))处的切线都过点(0,2),
则下列等式成立:
由(3)得x1+x2=a,由(1)-(2)得
又
故由(4)得,
此时与
矛盾
所以f′(x1)≠f′(x2);
(Ⅲ)由(Ⅱ0知,过点(0,2)可作y=f(x)的三条切线,
等价于方程2-f(t)=f'(t)(0-t)有三个相异的实根,
即等价于方程有三个相异的实根
设,
则
由于a>0,故有
由g(t)的单调性知:要使g(t)=0有三个相异的实根,
当且仅当,即
∴a的取值范围是。
已知函数f(x)=ax--2lnx,f(1)=0,
(1)若函数f(x)在其定域义内为单调函数,求实数a的取值范围;
(2)若函数f(x)的图象在x=1处的切线的斜率为0,且an+1=-nan+1,
①若a1≥3,求证:an≥n+2;
②若a1=4,试比较的大小,并说明你的理由。
正确答案
解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞),,
在x∈(0,+∞)时恒成立或
在x∈(0,+∞)时恒成立,
故在x∈(0,+∞)时恒成立
;
(2)①,
,
,
数学归纳法证明(略);
②
原式,
原式。
设函数f(x)=x-aex-1。
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若f(x)≤0对x∈R恒成立,求a的取值范围;
(3)对任意n个正整数a1,a2,…,an,记
①求证:(i=1,2,…,n);
②求证:。
正确答案
解:(1)f'(x)=
当a≤0时f'(x)>0,f(x)在R上是增函数;
当a>0时,令f'(x) =0,得x=1-lna
若x<1-lna,则f'(x)>0,从而f(x)在区间(-∞,1-lna)上是增函数;
若x>1-lna,则f'(x)<0,从而f(x)在区间(1-lna,+∞)上是减函数
综上可知:当a≤0时,f(x)在区间(-∞,+∞)上是增函数;
当a>0时,f(x)在区间(-∞,1-lna)上是增函数,f(x)在区间(1-lna,+∞)上是减函数。
(2)由(1)可知:当a≤0时,f(x)≤0不恒成立,
又当a>0时,f(x)在x=1-lna处取最大值,
且f(1-lna)=1-lna-ae-lna=-lna
令-lna≤0,得a≥1,
故若f(x)≤0对x∈R恒成立,则a的取值范围是[1,+∞)。
(3)①由(2)知:当a=1时,恒有成立,
即
∴。
②由①知:
把以上n个式子相乘得
∴
故。
已知函数f(x)=lnx-x+1(x∈[1,+∞)),数列{an}满足a1=e,=e(n∈N*),
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式an;
(Ⅱ)求f(a1)+f(a2)+…+f(an);
(Ⅲ)求证:。
正确答案
解:(1),
∴{an}是等比数列,
又a1=e,
∴;
(2)由(1),
∴
。
(3)1,
∴f′(x)≤0,
∴f(x)递减,
于是,
即,
故。
已知函数,过点P(1,0)作曲线y=f(x)的两条切线PM,PN,切点分别为M,N,
(1)当t=2时,求函数f(x)的单调递增区间;
(2)设|MN|=g(t),试求函数g(t)的表达式;
(3)在(2)的条件下,若对任意的正整数n,在区间[2,n+]内,总存在m+1个数a1,a2,....,am,
am+1,使得不等式g(a1)+g(a2)+...+g(am)
正确答案
解:(10当t=2时,f(x)=x+,
,
解得x>或x<-
,则函数f(x)有单调增区间为
(2)设M、N两点的横坐标分别为,x2
∵,切线PM的方程为:,
又∵切线PM过点P(1,0),∴有,
即,(1)
同理,由切线PN也过点(1,0),得 (2)
由(1)、(2),可得x1,x2是方程的两根,
∴
,
把(*)式代入,得,
因此,函数g(t)的表达式为
(3)易知g(t)在区间上为增函数,
∴,
则,
∵对一切正整数n成立,
∴不等式对一切的正整数n成立
,
即对一切的正整数n成立,
∵
∴,
由于m为正整数,∴,
又当m=6时,存在,对所有的n满足条件。
因此,m的最大值为6。
扫码查看完整答案与解析