第六講利用導數證明不等式及導數應用題

2021-05-06 05:32:10 字數 2356 閱讀 5887

1.當時,證明成立.

證:(1)變形:,這是對數函式的增量形式令

(2)在應用拉格朗日中值定理:

(3) 故有證畢!

2.證明:成立

證:(1)構造輔助函式,令

(2)在應用拉格朗日定理:

(3) 對於的情形,同理可證證畢

3.證明:當時,有成立.

證:(1) 構造輔助函式: ∴令

(2)在應用拉格朗日中值定理,

(3)是單調增函式 ,故有證畢

4.當時,證明成立.

證:(1)令

(2) 在單調減少

(3)在單調減少,且

故當時證畢

5.當時,證明成立.

證:(1)變形, 令

(2)令 且從而在單調減少

(3)∵且=0 即有成立

6.當時,證明成立.

證:(1)變形,令

(2)(一階導數符號不易判定,借助)

=且單調增加

(3)在單調增,且,

故有證畢

7.當時,證明:成立.

解:(1)令

(2) 令,駐點

(3) ,為極小值點.

由單峰原理,是最小值點最小值

故有,即證畢

8.設,證明成立.

證:(1)令

(2) 駐點

(3)(4)比較上述函式值的大小:

故有,即證畢

9.證明:當時,有.

證:(1)令

(2) , 在單調增加

(3)由,得從而有證畢

二、證明方程根的個數

10.證明:當時,方程僅有乙個實根.

證:(1)令

單調增,故最多有乙個實根

(2)是一元五次方程至少有乙個實根

(3)綜上所述:有且只有乙個實根. 證畢

11.證明方程只有乙個正根.

證(1)

單調增故最多有一實根

(2)在連續且

∴由零點定理知:至少有乙個正根.

(3)綜上所述:有且僅有乙個正根

12.證明方程: 有且僅有兩個實根.

解:(1)令

在連續且

∴由零點定理知:在至少有乙個實根

同理: =0在至少有一實根

總之, =0在至少有兩個實根

(2) =0是一元二次方程,最多有兩個實根.

(3)綜上所述: =0有且僅有兩個實根

13.設常數證明方程,在內有且僅有兩個正根.

證:(1)令(x>0)

(2) ;令駐點

<0,為極大值點.

由單峰原理:是最大值點

最大值且,

故與軸有且僅有兩個交點

(如示意圖)

即在有且只有兩個實根.

三、 應用題(每小題10分,共50分)

14.已知曲線.

(1)求曲線在橫座標為的點處的切線方程.

(2)求曲線的切線被兩座標軸所截線段的最短長度.

解:(1)求切線方程:切點

切線方程: 即

(2)令令

(3)令(4)

最小值15.在半徑為r的半徑內作乙個圓柱體,求最大體積時的底半徑與高.

解:(1)畫出示意圖

(2)依題意,設所求圓柱體體積為v

(3)求駐點

,令,,駐點

(4)求最值點:

,為最大值點

答:當,時,所得圓柱體體積最大

16.某客輪每小時消耗燃料的費用速度的立方正比,若該客輪從甲城到已城沿江逆流而上,設水流速度為每小時公里,求客輪最經濟的速度?

解:(1)列出函式關係式:設從甲城沿江到乙城的路程為.消耗總費用為.依題意:

,其中是甲城到乙城所需要的時間

(2)求駐點:

令,駐點

(3)求最值:由實際問題的意義知道:

最小值存在,且駐點唯一,當時,客輪消耗燃料總費用最省.

17.欲做乙個容積是3000的無蓋圓柱形的蓄水池,已知池底單位面積造價為池壁單位面積的3倍,問蓄水池的尺寸怎樣設計,才能使總造價最低?

解:(1)列出函式關係式:設池底半徑為,池高為,池壁單位面積造價為元,總造價為,依題意:

(2) 求駐點: 令,駐點

(3) 求最值: , 當時,總造價最省.

(4) 當時,

答:當時,總造價最低.

18.從一塊半徑為r的圓鐵片上挖去乙個扇形,把留下的中心角為取多大時,做成的漏斗的容積最大?

解:(1)列出函式關係式:設漏斗體積為v

依題意:,

,(2) 求駐點

令=0.

,駐點又

(3) 求最值

由實際問題意義知道:漏斗最大容積存在,且駐點唯一,當時,漏斗的容積最大.

06第六講利用導數證明不等式及導數應用題

一 證明不等式 1 當時,證明成立.證 1 變形 這是對數函式的增量形式 令 2 在應用拉格朗日中值定理 3 故有證畢!2 證明 成立 證 1 構造輔助函式,令 2 在應用拉格朗日定理 3 對於的情形,同理可證.證畢3 證明 當時,有成立.證 1 構造輔助函式 令 2 在應用拉格朗日中值定理,3 是...

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