- 反证法与放缩法
- 共409题
已知函数,
。
(1)设函数F(x)=f(x)-h(x),求F(x)的单调区间与极值;
(2)设a∈R,解关于x的方程;
(3)试比较f(100)h(100)-与
的大小。
正确答案
解:(1)
所以是其极小值点,极小值为
;x=0是其极大值点,极大值为
;
(2)
由
时方程无解
时x=3
方程的根为
;
(3)设数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=f(n)g(n)-
从而有a1=S1=1
当2<k≤100时,ak=Sk-Sk-1=
>0
即对任意的2<k≤100,都有
又因为a1=S1=1
所以
故。
已知n∈N+,函数f(x)=是定义在(0,+∞)的连续函数.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求证:<
.
正确答案
(1)解:∵函数f(x)=是定义在(0,+∞)的连续函数.
∴an==
=
(2)证明:当n=1时,1< 成立;
当n=2时,成立;
当n≥3时,
=,
所以当n∈N*时原不等式成立.
已知函数f(x)=x-ln(x+a)的最小值为0,其中a>0。
(1)求a的值;
(2)若对任意的x∈[0,+∞),有f(x)≤kx2成立,求实数k的最小值;
(3)证明:(n∈N*)。
正确答案
解:(1)函数的定义域为(-a,+∞),
求导函数可得
令f′(x)=0,
可得x=1-a>-a
令f′(x)>0,x>-a可得x>1-a;
令f′(x)<0,x>-a可得-a<x<1-a
∴x=1-a时,函数取得极小值且为最小值
∵函数f(x)=x-ln(x+a)的最小值为0,
∴f(1-a)=1-a-0,解得a=1。
(2)解:当k≤0时,取x=1,有f(1)=1-ln2>0,故k≤0不合题意
当k>0时,令g(x)=f(x)-kx2,
即g(x)=x-ln(x+1)-kx2
求导函数可得g′(x)=
g′(x)=0,可得x1=0,
①当k≥时,
,
g′(x)<0在(0,+∞)上恒成立,因此g(x)在(0,+∞)上单调递减,
从而对任意的x∈[0,+∞),总有g(x)≤g(0)=0,
即对任意的x∈[0,+∞),有f(x)≤kx2成立;
②当0<k<时,
,对于
,g′(x)>0,
因此g(x)在上单调递增,
因此取时,g(x0)≥g(0)=0,即有f(x0)≤kx02不成立;
综上知,k≥时对任意的x∈[0,+∞),
有f(x)≤kx2成立,k的最小值为。
(3)证明:当n=1时,不等式左边=2-ln3<2=右边,所以不等式成立
当n≥2时,
在(2)中,取k=,得f(x)≤
x2,
∴(i≥2,i∈N*)
∴=f(2)+
<2-ln3+=2-ln3+1-
<2
综上,(n∈N*)。
已知函数,
。
(Ⅰ)设函数F(x)=18f(x)-x2[h(x)]2,求F(x)的单调区间与极值;
(Ⅱ)设a∈R,解关于x的方程;
(Ⅲ)设n∈N*,证明:f(n)h(n)-[h(1)+h(2)+…+h(n)]≥。
正确答案
解:(Ⅰ)
∴
令,得x=2(x=-2舍去)
当时,
,当
时,F(x)为减函数。
x=2为F(x)的极大值点,且。
(Ⅱ)原方程可化为
即为,且
①当时,
,则
,即
,此时
∵
此时方程仅有一解
②当时,
,由
得
,
若,则
,方程有两解
;
当时,则
,方程有一解
;
当或
,原方程无解。
(Ⅲ)由已知得
设数列{an}的前n项和为Sn,且(n∈N*)
从而有,当
时,
又
即对任意的时,有
又因为
所以
则
故原不等式成立。
设函数R),函数f(x)的导数记为f'(x).
(1)若a=f'(2),b=f'(1),c=f'(0),求a、b、c的值;
(2)在(1)的条件下,记,求证:F(1)+F(2)+F(3)+…+F(n)<
N*);
(3)设关于x的方程f'(x)=0的两个实数根为α、β,且1<α<β<2.试问:是否存在正整数n0,使得?说明理由.
正确答案
解:(1)f'(x)=x2+ax+b,由已知可得a=﹣1,b=c=﹣3
(2),
当n=1时,;
当n=2时,;
当n≧3时,.
所以F(1)+F(2)+F(3)+…+F(n)<
F(1)+F(2)+…+
=(1+
+
﹣
﹣
﹣
)<
(1+
+
)=
,
所以F(1)+F(2)+F(3)+…+F(n)<N*).
(3)根据题设,可令f'(x)=(x﹣α)(x﹣β).
∴f'(1)·f'(2)=(1﹣α)(1﹣β)(2﹣α)(2﹣β)=,
∴,或
,
所以存在n0=1或2,使.
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