题目列表(包括答案和解析)
设函数f(x)=lnx,g(x)=ax+
,函数f(x)的图像与x轴的交点也在函数g(x)的图像上,且在此点处f(x)与g(x)有公切线.[来源:学。科。网]
(Ⅰ)求a、b的值;
(Ⅱ)设x>0,试比较f(x)与g(x)的大小.[来源:学,科,网Z,X,X,K]
【解析】第一问解:因为f(x)=lnx,g(x)=ax+![]()
则其导数为![]()
由题意得,![]()
第二问,由(I)可知
,令
。
∵
, …………8分
∴
是(0,+∞)上的减函数,而F(1)=0, …………9分
∴当
时,
,有
;当
时,
,有
;当x=1时,
,有
解:因为f(x)=lnx,g(x)=ax+![]()
则其导数为![]()
由题意得,![]()
(11)由(I)可知
,令
。
∵
, …………8分
∴
是(0,+∞)上的减函数,而F(1)=0, …………9分
∴当
时,
,有
;当
时,
,有
;当x=1时,
,有![]()
已知数列
的前
项和为
,且
(
N*),其中
.
(Ⅰ) 求
的通项公式;
(Ⅱ) 设
(
N*).
①证明:
;
② 求证:
.
【解析】本试题主要考查了数列的通项公式的求解和运用。运用
关系式,表示通项公式,然后得到第一问,第二问中利用放缩法得到
,②由于
,
所以
利用放缩法,从此得到结论。
解:(Ⅰ)当
时,由
得
. ……2分
若存在
由
得
,
从而有
,与
矛盾,所以
.
从而由
得
得
. ……6分
(Ⅱ)①证明:![]()
证法一:∵
∴![]()
∴
∴
.…………10分
证法二:
,下同证法一.
……10分
证法三:(利用对偶式)设
,
,
则
.又
,也即
,所以
,也即
,又因为
,所以
.即
………10分
证法四:(数学归纳法)①当
时,
,命题成立;
②假设
时,命题成立,即
,
则当
时,![]()
![]()
即![]()
即![]()
故当
时,命题成立.
综上可知,对一切非零自然数
,不等式②成立. ………………10分
②由于
,
所以
,
从而
.
也即![]()
已知函数f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1处取得极值,且在x=0处的切线的斜率为-3.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若过点A(2,m)可作曲线y=f(x)的三条切线,求实数m的取值范围.
【解析】本试题主要考查了导数在研究函数中的运用。第一问,利用函数f(x)=ax3+bx2+cx在x=±1处取得极值,且在x=0处的切线的斜率为-3,得到c=-3 ∴a=1, f(x)=x3-3x
(2)中设切点为(x0,x03-3x0),因为过点A(2,m),所以∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)分离参数∴m=-2x03+6x02-6
然后利用g(x)=-2x3+6x2-6函数求导数,判定单调性,从而得到要是有三解,则需要满足-6<m<2
解:(1)f′(x)=3ax2+2bx+c
依题意![]()
又f′(0)=-3
∴c=-3 ∴a=1 ∴f(x)=x3-3x
(2)设切点为(x0,x03-3x0),
∵f′(x)=3x2-3,∴f′(x0)=3x02-3
∴切线方程为y-(x03-3x0)=(3x02-3)(x-x0)
又切线过点A(2,m)
∴m-(x03-3x0)=(3x02-3)(2-x0)
∴m=-2x03+6x02-6
令g(x)=-2x3+6x2-6
则g′(x)=-6x2+12x=-6x(x-2)
由g′(x)=0得x=0或x=2
∴g(x)在(-∞,0)单调递减,(0,2)单调递增,(2,+∞)单调递减.
∴g(x)极小值=g(0)=-6,g(x)极大值=g(2)=2
画出草图知,当-6<m<2时,m=-2x3+6x2-6有三解,
所以m的取值范围是(-6,2).
![]()
已知函数
,
.
(Ⅰ)若函数
依次在
处取到极值.求
的取值范围;
(Ⅱ)若存在实数
,使对任意的
,不等式
恒成立.求正整数
的最大值.
【解析】第一问中利用导数在在
处取到极值点可知导数为零可以解得方程有三个不同的实数根来分析求解。
第二问中,利用存在实数
,使对任意的
,不等式
恒成立转化为
,恒成立,分离参数法求解得到范围。
解:(1)
①
![]()
(2)不等式
,即
,即
.
转化为存在实数
,使对任意的
,不等式
恒成立.
即不等式
在
上恒成立.
即不等式
在
上恒成立.
设
,则.![]()
设
,则
,因为
,有
.
故
在区间
上是减函数。又![]()
故存在
,使得
.
当
时,有
,当
时,有
.
从而
在区间
上递增,在区间
上递减.
又
[来源:]
![]()
所以当
时,恒有
;当
时,恒有![]()
;
故使命题成立的正整数m的最大值为5
已知点
为圆
上的动点,且
不在
轴上,
轴,垂足为
,线段
中点
的轨迹为曲线
,过定点![]()
任作一条与
轴不垂直的直线
,它与曲线
交于
、
两点。
(I)求曲线
的方程;
(II)试证明:在
轴上存在定点
,使得
总能被
轴平分
【解析】第一问中设
为曲线
上的任意一点,则点
在圆
上,
∴
,曲线
的方程为![]()
第二问中,设点
的坐标为
,直线
的方程为
, ………………3分
代入曲线
的方程
,可得 ![]()
∵
,∴![]()
确定结论直线
与曲线
总有两个公共点.
然后设点
,
的坐标分别
,
,则
,
要使
被
轴平分,只要
得到。
(1)设
为曲线
上的任意一点,则点
在圆
上,
∴
,曲线
的方程为
. ………………2分
(2)设点
的坐标为
,直线
的方程为
, ………………3分
代入曲线
的方程
,可得
,……5分
∵
,∴
,
∴直线
与曲线
总有两个公共点.(也可根据点M在椭圆
的内部得到此结论)
………………6分
设点
,
的坐标分别
,
,则
,
要使
被
轴平分,只要
,
………………9分
即
,
, ………………10分
也就是
,
,
即
,即只要
………………12分
当
时,(*)对任意的s都成立,从而
总能被
轴平分.
所以在x轴上存在定点
,使得
总能被
轴平分
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