- 函数概念与表示
- 共1891题
已知数列{an}满足:a1=a2=a3=2,an+1=a1a2…an-1(n≥3),记
(n≥3)。
(1)求证数列{bn}为等差数列,并求其通项公式;
(2)设,数列{
}的前n项和为Sn,求证:n<Sn<n+1。
正确答案
见解析。
解析
(1)方法一 当n≥3时,因①,
故②,
②-①,得 bn-1-bn-2==
=1,为常数,
所以,数列{bn}为等差数列,
因 b1==4,故 bn=n+3.
方法二 当n≥3时,a1a2…an=1+an+1,a1a2…anan+1=1+an+2,
将上两式相除并变形,得 ,
于是,当n∈N*时,
。
又a4=a1a2a3-1=7,故bn=n+3(n∈N*)。
所以数列{bn}为等差数列,且bn=n+3.
(2) 方法一 因 ,
故 。
所以 ,
即 n<Sn<n+1.
方法二 因,故
>1,
,
=<
<
,
故<
,于是
,
第(2)问,为了结果的美观,将Sn放缩范围放得较宽,并且可以改为求不小于Sn的最小正整数或求不大于Sn的最大正整数。
本题(2)的方法二是错误的,请不要采用。
注意
=<
<
,
故<
,于是
。
于是。(这一步推理是错误的)
知识点
设函数f(x)=ax3-(a+b)x2+bx+c,其中a>0,b,c∈R。
(1)若=0,求函数f(x)的单调增区间;
(2)求证:当0≤x≤1时,||≤
,(注:max{a,b}表示a,b中的最大值)
正确答案
见解析。
解析
(1)由=0,得a=b,
故f(x)= ax3-2ax2+ax+c。
由=a(3x2-4x+1)=0,得x1=
,x2=1
列表:
由表可得,函数f(x)的单调增区间是(-∞,)及(1,+∞) ,
(2)=3ax2-2(a+b)x+b=3
。
①当时,则
在
上是单调函数,
所以≤
≤
,或
≤
≤
,且
+
=a>0。
所以||≤
,
②当,即-a<b<2a,则
≤
≤
。
(i)当-a<b≤时,则0<a+b≤
。
所以 =
=
≥
>0。
所以 ||≤
,
(ii)当<b<2a时,则
<0,即a2+b2-
<0。
所以=
>
>0,即
>
。
所以 ||≤
。
综上所述:当0≤x≤1时,||≤
知识点
若函数,对任意实数,都有
,且
,
则实数的值等于 ▲ 。
正确答案
-5或-1
解析
由可知
是该函数的一条对称轴,
故当时,
或
。又由
可得
或
。
知识点
若函数。
(1)当,
时,若函数
的图象与
轴所有交点的横坐标的和与积分别为
,
。
(i)求证:的图象与
轴恰有两个交点;
(ii)求证:。
(2)当,
时,设函数
有零点,求
的最小值。
正确答案
见解析。
解析
(1)(i)因为,
所以是使
取到最小值的唯一的值,且在区间
上,函数
单调递减;在区间
上,函数
单调递增,因为
,
,
,所以
的图象与x轴恰有两个交点,
(ii)设x1,x2是方程的两个实根,则
有因式
,且可令
. 于是有
. ①
分别比较(*)式中常数项和含x3的项的系数,得,
,
解得,
。
所以。
分别比较①式中含x和x2的项的系数,得
,………②,
,③
②× + ③×n得
,即
,
(2)方程化为:,
令,方程为
,
,即有绝对值不小于2的实根。
设,
当,即
时,只需
,此时,
;
当,即
时,只需
,此时,
;
当,即
时,只需
或
,即
或
,此时
。
的最小值为
,
知识点
对于定义在R上的函数f(x),给出三个命题:
①若,则f(x)为偶函数;
②若,则f(x)不是偶函数;
③若,则f(x)一定不是奇函数。
其中正确命题的序号为 ▲ 。
正确答案
②
解析
命题③学生很容易判为真命题。
反例:函数是奇函数,且满足
。
请注意以下问题:既是奇函数又是偶函数的函数是否唯一?
命题是否定的,如函数,
,
等。
知识点
如图,函数y=f(x)的图象是中心在原点、焦点在x轴上的椭圆的两段弧,则不等式f(x)<f(﹣x)+x的解集为( )
正确答案
解析
解:由图象知f(x)为奇函数,∴f(﹣x)=﹣f(x)。
∴原不等式可化为f(x)<,由图象易知,包含这两段弧的椭圆方程为
+y2=1,
与直线y=联立得
+
=1,
∴x2=2,x=±。
观察图象知:﹣<x<0,或
<x≤2,
知识点
已知二次函数满足:①当
时有极值,②图象与
轴交点的纵坐标为
,且在该点处的切线与直线
平行。
(1)求的值;
(2) 若曲线上任意一点处的切线的斜率恒大于
,求
的取值范围。
(3) 若,求函数
的最小值;
正确答案
见解析
解析
(1)设,由题意可得:
……………………………………………………………1分
∴∵在
处有极值,
∴ …………………………………………………………… 2分
∵
∴……………………………………………………………3分
∴. ………………………………………………4分
(2)
∵,
∴.…………………………………………6分
∵,∴
.
由题意得
∴,
∴的取值范围为
.. ………………………………………………8分
(3)∵
∴………………………………………………9分
令
∴
∴∴
∴
∵.……………10分
① ………………………11分
②
…………………12分
③
…………………………………………………………………………13分
知识点
已知三次函数在R上单调递增,则
的最小
值为 ▲ 。
正确答案
3
解析
由题意≥0在R上恒成立,则
,△
≤0。
∴≥
令
≥
≥3。
(当且仅当,即
时取“=”)
知识点
定义在上的函数f(x)满足:①f(2x)=cf(x)(c为正常数);②当2≤x≤4时,f(x)=1-|x-3|,若函数的所有极大值点均落在同一条直线上,则c= ▲ 。
正确答案
1或2
解析
由已知可得:当时,
;
当时,
;当
时,
,
由题意点共线,据
得
或2.
知识点
设函数f(x)=ax3﹣2bx2+cx+4d(a、b、c、d∈R)图象关于原点对称,且x=1时,f(x)取极小值。
(1)求a、b、c、d的值;
(2)当x∈[﹣1,1]时,图象上是否存在两点,使得过此两点处的切线互相垂直?试证明你的结论;
(3)若x1,x2∈[﹣1,1]时,求证:。
正确答案
见解析
解析
解(1)∵函数f(x)图象关于原点对称,∴对任意实数x有f(﹣x)=﹣f(x),
∴﹣ax3﹣2bx2﹣cx+4d=﹣ax3+2bx2﹣cx﹣4d,即bx2﹣2d=0恒成立,
∴b=0,d=0,∴f(x)=ax3+cx,f'(x)=3ax2+c,
∵x=1时,f(x)取极小值,∴
即
,
解得。
故,b=d=0,c=﹣1。
(2)当x∈[﹣1,1]时,图象上不存在这样的两点使结论成立。
假设图象上存在两点A(x1,y1)、B(x2,y2),使得过此两点处的切线互相垂直,
则由f'(x)=x2﹣1,知两点处的切线斜率分别为,
且(*)。
∵x1、x2∈[﹣1,1],∴,∴
此与(*)相矛盾,故假设不成立。
(3)证明:∵f'(x)=x2﹣1,令f'(x)=0,得x=±1,
∵x∈(﹣∞,﹣1),或x∈(1,+∞)时,f'(x)>0;x∈(﹣1,1)时,f'(x)<0,
∴f(x)在[﹣1,1]上是减函数,且
∴在[﹣1,1]上,时,
。
知识点
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