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题型:简答题
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简答题

已知常数a>0,n为正整数,fn(x)=xn-(x+a)n(x>0)是关于x的函数,

(1)判定函数fn(x)的单调性,并证明你的结论;

(2)对任意n≥a,证明fn+1′(n+1)<(n+1)fn′(n)。

正确答案

解:(1)fn′(x)=nxn-1-n(x+a)n-1=n[xn-1-(x+a)n-1],

∵a>0,x>0,

∴fn′(x)<0,

∴fn(x)在(0,+∞)单调递减。

(2)由上知:当x>a>0时,fn(x)=xn-(x+a)n是关于x的减函数,

∴当n≥a时,有:(n+1)n-(n+1+a)n≤nn-(n+a)n

又∵fn+1′(x)=(n+1)[xn-(x+a)n],

∴fn+1′(n+1)=(n+1)[(n+1)n-(n+1+a)n]<(n+1)[nn-(n+a)n]

=(n+1)[nn-(n+a)(n+a)n-1]

(n+1)fn′(n)=(n+1)n[nn-1-(n+a)n-1]=(n+1)[nn-n(n+a)n-1],

∵(n+a)>n,

∴fn+1′(n+1)<(n+1)fn′(n)。

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ex-ln(x+1)。(e是自然对数的底数)

(1)判断f(x)在[0,+∞)上是否是单调函数,并写出f(x)在该区间上的最小值;

(2)证明:(n∈N*)。

正确答案

解:(1)∵

∴g(x)在[0,+∞)单增,g(x)≥g(0)=0,

∴f(x)在[0,+∞)单增,所以最小值为f(0)=1;

(2)由(1)知当x=0时,f(x)取得最小值,即f(x)≥f(0)=1,

,即

,则

于是

相加得,故得证。

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简答题

设函数f(x)=x2+ax+2lnx,a∈R,已知函数f(x)在x=1处有极值,

(1)求实数a的值;

(2)当x∈[,e](其中e是自然对数的底数)时,证明:e(e-x)(e+x-6)+4≥x4

(3)证明:对任意的n>1,n∈N*,不等式恒成立。

正确答案

解:(1)由题知f′(x)=x+a+的一个根为1,

∴f′(1)=0,

∴1+a+2=0,即a=-3;

(2)

由f′(x)=,解得x>2或0<x<1,

由f′(x)=,解得1<x<2,

∴函数f(x)的单调递增区间为、(2,e),单调递减区间为(1,2),

∴当时,f(x)的极大值为

∴当时,

即e2-6e+4≥x2-6x+4lnx,

即e2-x2+6x-6e+4≥41nx,

即(e-x)(e+x-6)+4≥4lnx,

(3)由(2)可知,函数f(x)的单调递减区间为(1,2),单调递增区间为(2,+∞),

∴当x∈(1,+∞)时,函数f(x)在x=2处取得最小值2ln2-4,

……

把上述各式相加,变形得:

∴对任意的n>1,n∈N*,不等式恒成立。

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简答题

已知函数f(x)=ln(1+x2)+ax(a≤0),

(1)若f(x)在x=0处取得极值,求a的值;

(2)讨论f(x)的单调性;

(3)证明:(n∈N*,e为自然对数的底数)。

正确答案

解:(1)

∵x=0是f(x)的一个极值点,

∴a=0,验证知a=0符合条件;

(2)

1)若a=0时,

∴f(x)在上单调递增,在(-∞,0)单调递减;

2)若,得当a≤-1时,对x∈R恒成立,

∴f(x)在R上单调递减;

3)若-1<a<0时,由

再令,可得

上单调递增,

上单调递减;

综上所述,若a≤-1时,f(x)在上单调递减;

若-1<a<0时,上单调递增,

上单调递减;

若a=0时,f(x)在上单调递增,在(-∞,0)单调递减。

(3)由(2)知,当a=-1时,f(x)在上单调递减,

当x∈时,由

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简答题

已知f(x)=lnx,g(x)=x2+mx+(m<0),直线l与函数f(x)、g(x)的图象都相切,且与函数f(x)的图象的切点的横坐标为1.

(Ⅰ)求直线l的方程及m的值;

(Ⅱ)若h(x)=f(x+1)-g'(x),求函数h(x)的最大值;

(Ⅲ)求证:对任意正整数n,总有ln(1+)+ln(1+)+…+ln(1+)<1-

正确答案

(Ⅰ)依题意知直线l的斜率k=f′(1)==1,

∵f(1)=0,故直线l与函数f(x)的图象的切点坐标是(1,0),

∴直线l的方程为y=x-1;

又∵直线l与g(x)的图象也相切,

∴由得x2+2(m-1)x+9=0,

令△=(m-1)2-9=0,∵m<0

∴解得m=-2;

(II)∵g'(x)=x+m=x-2,

∴h(x)=f(x+1)-g'(x)=ln(x+1)-x+2,

∴h′(x)=-1=

令h'(x)>0,解得-1<x<0,令h'(x)<0,解得x<-1(舍去)或x>0,

∴h(x)在(-1,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,

∴当x=0时,h(x)取得最大值h(0)=2;

(Ⅲ)∵由(II)知:当x>-1时,h(x)≤2,即ln(x+1)-x+2≤2,

∴当x>-1时,ln(1+x)≤x,当且仅当x=0时等号成立,

>0,故ln(1+)<

∴ln(1+)+ln(1+)+…+ln(1+)<++…+==1-

百度题库 > 高考 > 数学 > 反证法与放缩法

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