1.(2009全國卷ⅱ理)設函式有兩個極值點,且
(i)求的取值範圍,並討論的單調性;(ii)證明
解: (i)令,其對稱軸為。由題意知是方程的兩個均大於的不相等的實根,其充要條件為,得
⑴當時,在內為增函式;w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
⑵當時,在內為減函式;
⑶當時,在內為增函式;
(ii)由(i),設,則
⑴當時,在單調遞增;
⑵當時,,在單調遞減。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
故2.(2009全國卷ⅰ理)設函式在兩個極值點,且(i)求滿足的約束條件,並在下面的座標平面內,畫出滿足這些條件的點的區域;(ii)證明:
分析(i)這一問主要考查了二次函式根的分布及線性規劃作可行域的能力。
大部分考生有思路並能夠得分。由題意知方程有兩個根
則有故有
右圖中陰影部分即是滿足這些條件的點的區域。
(ii)這一問考生不易得分,有一定的區分度。主要原因是含字母較多,不易找到突破口。此題主要利用消元的手段,消去目標中的,(如果消會較繁瑣)再利用的範圍,並借助(i)中的約束條件得進而求解,有較強的技巧性。
解: 由題意有
又 消去可得.
又,且3.(天津理21)已知函式.(ⅰ)求函式的單調區間和極值;
(ⅱ)已知函式的圖象與函式的圖象關於直線對稱.證明當時,.(ⅲ)如果,且,證明.
【解】(ⅰ).令,則.
當變化時,的變化情況如下表:
所以在區間內是增函式,在區間內是減函式.
函式在處取得極大值.且.
(ⅱ)因為函式的圖象與函式的圖象關於直線對稱,
所以,於是.
記,則,,
當時,,從而,又,所以,
於是函式在區間上是增函式.
因為,所以,當時,.因此.
(ⅲ)(1) 若,由(ⅰ)及,得,與矛盾;
(2) 若,由由(ⅰ)及,得,與矛盾;
根據(1),(2)可得.不妨設.
由(ⅱ)可知,所以.
因為,所以,又,由(ⅰ),在區間內是增函式,
所以 ,即.
4.(四川文22)已知函式,.
(ⅰ)設函式f(x)=,求f(x)的單調區間與極值;
(ⅱ)設,解關於x的方程;
(ⅲ)設,證明:.
本小題主要考查函式導數的應用、不等式的證明、解方程等基礎知識,考查數形結合、函式與方程、分類與整合等數學思想方法及推理運算、分析問題、解決問題的能力.
解:(ⅰ),.令,得(捨去).當時.;當時,,故當時,為增函式;當時,為減函式.為的極大值點,且.
(ⅱ)方法一:原方程可化為,
即為,且
①當時,,則,即,
,此時,∵,
此時方程僅有一解.
②當時,,由,得,,
若,則,方程有兩解;
若時,則,方程有一解;
若或,原方程無解.
方法二:原方程可化為,
即,①當時,原方程有一解;
②當時,原方程有二解;
③當時,原方程有一解;
④當或時,原方程無解.
(ⅲ)由已知得,
.設數列的前n項和為,且()
從而有,當時,.又.
即對任意時,有,又因為,所以.
則,故原不等式成立.
5.(四川理22)已知函式,.
(ⅰ)設函式f(x)=f(x)-h(x),求f(x)的單調區間與極值;
(ⅱ)設,解關於x的方程;
(ⅲ)試比較與的大小.
本小題主要考查函式導數的應用、不等式的證明、解方程等基本知識,考查數形結合、函式與方程、分類與整合、特殊與一般等數學思想方法及推理運算、分析問題、解決問題的能力.
解:(ⅰ)由()知,,令,得.
當時,;當時,.故當時,是減函式;時,是增函式.函式在處有得極小值.
(ⅱ)方法一:原方程可化為,
即為,且
①當時,,則,即,
,此時,∵,
此時方程僅有一解.
②當時,,由,得,,
若,則,方程有兩解;
若時,則,方程有一解;
若或,原方程無解.
方法二:原方程可化為,
即,①當時,原方程有一解;
②當時,原方程有二解;
③當時,原方程有一解;
④當或時,原方程無解.
(ⅲ)由已知得.
設數列的前n項和為,且()
從而,當時,.又.
即對任意時,有,又因為,所以.
故.6.(全國ⅱ理22)(ⅰ)設函式,證明:當>0時,>0;
(ⅱ)從編號1到100的100張卡片中每次隨機抽取一張,然後放回,用這種方式連續抽取20次,設抽得的20個號碼互不相同的概率為.證明:<<.
【命題立意】:本小題主要考查函式、導數、不等式證明及等可能事件的概率等知識。通過運用導數知識解決函
數、不等式問題,考查了考生綜合運用數學知識解決問題的能力.
(ⅰ),(僅當時)故函式在單調遞增.當時,,故當>0時,>0.
(ⅱ)從編號1到100的100張卡片中每次隨機抽取一張,然後放回,連續抽取20次,則抽得的20個號碼互不相同的概率為,要證<()19<.
先證: 即證
即證而………所以. 即
再證:,即證,即證,即證
由(ⅰ),當>0時,>0.令則,即 ,綜上有:
7.(遼寧文20)設函式=x+ax2+blnx,曲線y=過p(1,0),且在p點處的切斜線率為2.(i)求a,b的值;(ii)證明:≤2x-2.
解:(i) 由已知條件得,解得
(ii),由(i)知
設則而8.(遼寧理21)已知函式.(i)討論的單調性;(ii)設,證明:當時,;(iii)若函式的影象與x軸交於a,b兩點,線段ab中點的橫座標為,證明:()<0.
解:(i)
(i)若單調增加.
(ii)若
且當所以單調增加,在單調減少.
(ii)設函式則
當.故當,
(iii)由(i)可得,當的影象與x軸至多有乙個交點,
故,從而的最大值為
不妨設由(ii)得從而
由(i)知,
9.(湖北理21)(ⅰ)已知函式,,求函式的最大值;
(ⅱ)設…,均為正數,證明:
(1)若……,則;
(2)若…=1,則…+。
解:(ⅰ)的定義域為,令,
在上遞增,在上遞減,故函式在處取得最大值
(ⅱ)(1)由(ⅰ)知當時有即,
∵,∴∵∴即
(2)①先證,令,則
由(1)知
∴;②再證…+,記
則於是由(1)得
所以…+。綜合①②,(2)得證
10.【2012高考山東理22】已知函式(為常數,是自然對數的底數),曲線在點處的切線與軸平行.(ⅰ)求的值;(ⅱ)求的單調區間;(ⅲ)設,其中為的導函式.證明:對任意.
解:(ⅰ),依題意,為所求.
(ⅱ)此時,記,,所以在,單減,又,所以,當時,,,單增;當時,,,單減.所以,增區間為(0,1);減區間為(1,.
(ⅲ),先研究,再研究.① 記,,令,得,當,時,,單增;當,時,,單減 .所以,,即.
②記,,所以在,單減,所以,,即 ,.
11.【2012高考浙江理22】已知a>0,br,函式.
(ⅰ)證明:當0≤x≤1時,(ⅰ)函式的最大值為|2a-b|﹢a;(ⅱ)+|2a-b|﹢a≥0;
(ⅱ) 若﹣1≤≤1對x [0,1]恆成立,求a+b的取值範圍.
【命題立意】本題主要考查不等式、利用導數研究函式的單調性等性質、線性規劃等知識點綜合運用能力,同時考查抽象概括、推理論證能力。
【答案】本題主要考察不等式,導數,單調性,
(ⅰ)(ⅰ).當b≤0時,>0在0≤x≤1上恆成立,此時的最大值為:=|2a-b|﹢a;當b>0時,在0≤x≤1上的正負性不能判斷,此時的最大值為:=|2a-b|﹢a;綜上所述:
函式在0≤x≤1上的最大值為|2a-b|﹢a;
(ⅱ) 要證+|2a-b|﹢a≥0,即證=﹣≤|2a-b|﹢a.亦即證在0≤x≤1上的最大值小於(或等於)|2a-b|﹢a,∵,∴令.當b≤0時,<0在0≤x≤1上恆成立,此時的最大值為:=|2a-b|﹢a;當b<0時,在0≤x≤1上的正負性不能判斷,
≤|2a-b|﹢a;綜上所述:函式在0≤x≤1上的最大值小於(或等於)|2a-b|﹢a.即+|2a-b|﹢a≥0在0≤x≤1上恆成立.
(ⅱ)由(ⅰ)知:函式在0≤x≤1上的最大值為|2a-b|﹢a,且函式在0≤x≤1上的最小值比﹣(|2a-b|﹢a)要大.∵﹣1≤≤1對x [0,1]恆成立,∴|2a-b|﹢a≤1.取b為縱軸,a為橫軸.則可行域為:和,目標函式為z=a+b.作圖如下:
由圖易得:當目標函式為z=a+b過p(1,2)時,有.
∴所求a+b的取值範圍為:.
12.【2012高考遼寧理21】本小題滿分12分)
設,曲線與
直線在(0,0)點相切。(ⅰ)求的值。 (ⅱ)證明:當時,。
【命題意圖】本題主要考查函式的切線及恆成立問題,考查運算求解能力,是難題.
【解析】(1)由的影象過點,代入得
由在處的切線斜率為,又,得…3分
(2)(證法一)
由均值不等式,當時,,故記,
則,令,則當時,
(lby lfx)
因此在內是減函式,又由,得,所以
因此在內是減函式,又由,得,
於是當時12分
(證法二)
由(1)知,由均值不等式,當時,,故令,則,故,即,由此得,當時,,記,則當時,
,因此在內是減函式,又由,得,即
【點評】本題綜合考查導數的概念、幾何意義、導數在判斷函式單調性與最值中的運用。本題容易忽略函式的定義域,根據條件曲線與直線在(0,0)點相切,求出的值,然後,利用函式的單調性或者均值不等式證明即可。從近幾年的高考命題趨勢看,此型別題目幾乎年年都有涉及,因此,在平時要加強訓練。
本題屬於中檔題。
13.【2012高考天津理20】
已知函式的最小值為0,其中(ⅰ)求的值;
(ⅱ)若對任意的有≤成立,求實數的最小值;
(ⅲ)證明().
【答案】
(1)函式的定義域為
得:時,
(2)設, 則在上恆成立(*)
①當時,與(*)矛盾
②當時,符合(*)得:實數的最小值為
(3)由(2)得:對任意的值恆成立
取:當時, 得:,當時,
得:。【點評】試題分為三問,題面比較簡單,給出的函式比較常規,因此入手對於同學們來說沒有難度,第二問中,解含引數的不等式時,要注意題中引數的討論所有的限制條件,從而做到不重不漏;第三問中,證明不等式,應借助於導數證不等式的方法進行.
不等式證明教案
一 課前檢測 1 若,則的最小值是 2.已知,且,則的最大值為 b a 4 b 2 c 1 d 3.設 是正實數,則下列不等式中不成立的是 d ab cd 4.設x,y為正數,則 x y 的最小值為 b a 6b 9c 12d 15 二 知識梳理 1.比較法是證明不等式的乙個最基本的方法,分兩種形式...
利用導數證明不等式
函式與導數 三 核心考點 五 利用導數證明不等式 一 函式類不等式證明 函式類不等式證明的通法可概括為 證明不等式 的問題轉化為證明 進而構造輔助函式,然後利用導數證明函式的單調性或證明函式的最小值 最大值 大於或等於零 小於或等於零 例1 已知函式 1 討論函式的單調性 2 設,證明 當時,3 若...
利用導數證明不等式
在 上為增函式,f x 對 恆成立,即 對 恆成立 記則1 x e x,當 時,當 時,知 在 1 上為增函式,在 1,上為減函式,g x 在x 1時,取得最大值,即g x max g 1 1 e,a 1 e,即a的取值範圍是 1 e,2 記f x f x 1 x 則f x ex 1 x,令h x ...