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题型:简答题
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简答题

函数y=f (x)是R上的增函数,则a+b>0是f (a)+f (b)>f (-a)+f (-b)的______条件.

正确答案

证明:(充分性)∵函数y=f (x)是R上的增函数

∴当a+b>0时,a>-b,b>-a

∴f(a)>f(-b),f(b)>f(-a)

∴f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b)

∴充分条件成立

(必然性)反证法证明:

假设a+b≤0

则a≤-b,b≤-a

又∵函数y=f (x)是R上的增函数

∴f(a)≤f(-b),f(b)≤f(-a)

∴f(a)+f(b)≤f(-a)+f(-b)

与条件矛盾

∴假设并不成立

∴a>b

∴必要条件成立

∴a+b>0是f (a)+f (b)>f (-a)+f (-b)的充要条件

故答案为:充要条件

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=lg(-1)(其中a>0).求证:

(1)用反证法证明函数f(x)不能为偶函数;

(2)函数f(x)为奇函数的充要条件是a=1.

正确答案

证明:(1)假设函数f(x)为偶函数,则f(-x)=f(x),

∴lg(-1)=lg(-1),即-1=-1,化简得:=0,

∴a=0,与条件a>0矛盾,

∴函数f(x)不能为偶函数.…(7分)

(2)充分性:由a=1,函数f(x)=lg(-1)=lg

>0,∴-1<x<1,

又f(x)+f(-x)=lg+lg=lg1=0,

∴当a=1时,函数f(x)为奇函数.…(10分)

必要性:由函数f(x)为奇函数,即f(x)+f(-x)=0,

∴f(x)+f(-x)=lg()+lg()=0,化简得(2a-1)2=1,

∵a>0,∴a=1,

∴当函数f(x)为奇函数时,a=1.…(14分)

(注:必要性的证明也可由定义域的对称性得到a=1)

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简答题

已知{an}是由非负整数组成的无穷数列,该数列前n项的最大值记为An,第n项之后各项an+1,an+2…的最小值记为Bn,dn=An-Bn

(Ⅰ)若{an}为2,1,4,3,2,1,4,3…,是一个周期为4的数列(即对任意n∈N*,an+4=an),写出d1,d2,d3,d4的值;

(Ⅱ)设d是非负整数,证明:dn=-d(n=1,2,3…)的充分必要条件为{an}是公差为d的等差数列;

(Ⅲ)证明:若a1=2,dn=1(n=1,2,3,…),则{an}的项只能是1或者2,且有无穷多项为1.

正确答案

(Ⅰ)若{an}为2,1,4,3,2,1,4,3…,是一个周期为4的数列,∴d1=A1-B1=2-1=1,

d2=A2-B2=2-1=1,d3=A3-B3=4-1=3,d4=A4-B4=4-1=3.

(Ⅱ)充分性:设d是非负整数,若{an}是公差为d的等差数列,则an=a1+(n-1)d,

∴An=an=a1+(n-1)d,Bn=an+1=a1+nd,∴dn=An-Bn=-d,(n=1,2,3,4…).

必要性:若 dn=An-Bn=-d,(n=1,2,3,4…).假设ak是第一个使ak-ak-1<0的项,

则dk=Ak-Bk=ak-1-Bk≥ak-1-ak>0,这与dn=-d≤0相矛盾,故{an}是一个不减的数列.

∴dn=An-Bn=an-an+1=-d,即 an+1-an=d,故{an}是公差为d的等差数列.

(Ⅲ)证明:若a1=2,dn=1(n=1,2,3,…),则{an}的项不能等于零,否则d1=2-0=2,矛盾.

而且还能得到{an}的项不能超过2,用反证法证明如下:

假设{an}的项中,有超过2的,设am是第一个大于2的项,则dm=Am-Bm=am-1>1,

这与已知dn=1相矛盾,故假设不对,

即{an}的项不能超过2,故{an}的项只能是1或者2.

下面用反证法证明{an}的项中,有无穷多项为1.

若ak是最后一个1,则ak是后边的各项的最小值都等于2,故dk=Ak-Bk=2-2=0,矛盾,

故{an}的项中,有无穷多项为1.

综上可得,{an}的项只能是1或者2,且有无穷多项为1.

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简答题

(1)讨论函数f(x)=(x∈[e-1,e])的图象与直线y=k的交点个数.

(2)求证:对任意的n∈N*,不等式+++…+总成立.

正确答案

(1)由题意得:f′(x)=.令f'(x)=0,得x=

当x∈(e-1)时,f'(x)>0,故函数f(x)在[e-1]上递增;

当x∈(,e)时,f'(x)<0,故函数f(x)在[,e]上递减.

又因为f(e-1)=-e2,f()=,f(e)=,所以当k>或k<-e2时,没有交点;

当k=或-e2≤k<时,有唯一的交点;当≤k<时,有两个交点.

(2)证明:由(1)知函数f(x)在(0,)上递增,在(,+∞)上递减,

故f(x)在(0,+∞)上的最大值为

即对x∈(0,+∞)均有,故=

当n=1时,结论显然成立;当n≥2时,有+++…+  

=0+++…+(++…+

(++…+)=(-+-+…+-

=(-)<

综上可知,对任意的n∈N*,不等式+++…+成立.

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简答题

已知函数f(x)=ax+(a>1)

(1)证明:函数f(x)在(-1,+∞)上为增函数;

(2)用反证法证明f(x)=0没有负数根.

正确答案

(1)由于函数f(x)=ax+(a>1)=ax+1-

而函数 y=ax(a>1)和函数y=- 在(-1,+∞)上都为增函数,

故函数f(x)在(-1,+∞)上为增函数.

(2)假设f(x)=0有负数根为x=x0,且x0<0,则有f(x0)=0,故有ax0+1= ①.

由于函数y=ax+1在R上式增函数,且a0+1=2,∴ax0+1<2.

由于函数y= 在(-1,+∞)上是减函数,当x0∈(-1,0)时,=3,∴>3,

∴①根本不可能成立,故①矛盾.

由于由于函数y= 在(-∞,-1)上是增函数,当x0∈(-∞,-1)时,<0,

而,ax0+1>1,∴①根本不可能成立,故①矛盾.

综上可得,①根本不可能成立,故假设不成立,故f(x)=0没有负数根.

百度题库 > 高考 > 数学 > 反证法与放缩法

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