1. (2009全國ii理21,字母替換,建構函式)設函式有兩個極值點,且
⑴求的取值範圍,並討論的單調性;
⑵證明:.
解: ⑴
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
當時,在內為增函式;
當時,在內為減函式;
當時,在內為增函式;
⑵由⑴知,
由得,設,
則當時,在單調遞增;
當時,,在單調遞減。
所以,故.
2. (2011遼寧理21,變形建構函式,二次)已知函式.
⑴討論函式的單調性;
⑵設,如果對任意,≥,求的取值範圍.
解:⑴的定義域為(0,+∞). .
當時,>0,故在(0,+∞)單調增加;
當時,<0,故在(0,+∞)單調減少;
當-1<<0時,令=0,解得.
則當時,>0;時,<0.
故在單調增加,在單調減少.
⑵不妨假設,而<-1,由⑴知在(0,+∞)單調減少,從而,等價於,…… ①
令,則①等價於在(0,+∞)單調減少,即.
從而,設並設,
∴,∴≤
故a的取值範圍為(-∞,-2].
3. (遼寧,變形構造,二次)
已知函式f(x)=x2-ax+(a-1),.
(1)討論函式的單調性;
(2)證明:若,則對任意x,x,xx,有.
解:(1)的定義域為.
①若即,則,故在單調增加。
②若,而,故,則當時,;
當及時,
故在單調減少,在單調增加。
③若,即,同理在單調減少,在單調增加.
⑵考慮函式
則(另一種處理)
由於1當時,有.
(另一種處理)
,結合二次函式圖象
設≥≥>0
4. 已知函式,a為正常數.
⑴若,且a,求函式的單調增區間;
⑵在⑴中當時,函式的圖象上任意不同的兩點,,線段的中點為,記直線的斜率為,試證明:.
⑶若,且對任意的,,都有,求a的取值範圍.解:⑴∵a,令得或,∴函式的單調增區間為.
⑵證明:當時
∴, ∴,又
不妨設 , 要比較與的大小,即比較與的大小,又∵,∴ 即比較與的大小.
令,則,
∴在上位增函式.
又,∴, ∴,即
⑶∵ ,∴
由題意得在區間上是減函式.
當, ∴
由在恆成立.
設,,則
∴在上為增函式,∴.
當,∴由在恆成立
設,為增函式,∴
綜上:a的取值範圍為.
5. (2011陝西21,變形構造,反比例)設函式定義在上,,導函式,.
(1)求的單調區間和最小值;
(2)討論與的大小關係;
(3)是否存在,使得對任意成立?若存在,求出的取值範圍;若不存在,請說明理由.
解:(1)∵,∴(為常數),
又∵,所以,即,∴;,
∴,令,即,解得,
當時,,是減函式,故是函式的減區間;
當時,,是增函式,故是函式的增區間;
所以是的唯一極值點,且為極小值點,從而是最小值點,所以的最小值是.
(2),設,則,
當時,,即,
當時,,,因此函式在內遞減,
當時,=0,∴;
當時,=0,∴.
(3)滿足條件的不存在.證明如下:
證法一假設存在,使對任意成立,
即對任意有
但對上述的,取時,有,這與①左邊的不等式矛盾,因此不存在,使對任意成立.
證法二假設存在,使對任意成立,
由(1)知,的最小值是,
又,而時,的值域為,
∴當時,的值域為,
從而可以取乙個值,使,即,
∴,這與假設矛盾.
∴不存在,使對任意成立.
6. (替換構造不等式)
已知函式在點的切線方程為.
⑴求函式的解析式;
⑵設,求證:≥在上恆成立;(反比例,變形構造)⑶已知,求證:.(替換構造)
解:⑴將代入切線方程得.
∴,化簡得.
,解得.∴ .
⑵由已知得在上恆成立
化簡,即在上恆成立
設,.∵ ∴,即
∴在上單調遞增,
∴在上恆成立 .
⑶∵,∴,由⑵知有,
整理得∴當時,.
7. (2010湖北,利用⑵結論構造)
已知函式的圖象在點處的切線方程為.
(反比例,作差構造)
⑶.(替換構造)
解:本題主要考察函式、導數、不等式的證明等基礎知識,同事考察綜合運用數學知識進行推理論證的能力和分類討論的思想。
⑴,則有,解得.
⑵由⑴知,,
令, 則 ,
①當 ,
若 ,則,是減函式,所以
,故在上恆不成立。
②時,若,故當時,。
綜上所述,所求的取值範圍為
⑶由⑵知:當時,有.
令,有當時,
令,有 即 ,
將上述個不等式依次相加得
,整理得.
8. 已知的影象在點處的切線與直線平行.
(1)求a,b滿足的關係式;
(2)若上恆成立,求a的取值範圍;
(3)證明: (n∈n*)
解:(ⅰ),根據題意,即.
(ⅱ)由(ⅰ)知,,
令,則,=
①當時, ,
若,則,在減函式,所以,即在上恆不成立.
②時,,當時,,在增函式,又,所以.
綜上所述,所求的取值範圍是.
(ⅲ)由(ⅱ)知當時,在上恆成立.取得
令,得,
即,所以
上式中n=1,2,3,…,n,然後n個不等式相加得9. 已知函式
(1)求函式的極值點。
(2)若恒成立,試確定實數的取值範圍。
(3)證明:.
解:(1)的定義域為(1,+∞),.
當時,,則在(1,+∞)上是增函式。
在(1,+∞)上無極值點.
當時,令,則.
所以當時,,
∴在上是增函式,
當時,,
∴在上是減函式。
∴時,取得極大值。
綜上可知,當時,無極值點;
當時,有唯一極值點.
(2)由(1)可知,當時,,不成立.故只需考慮.
由(1)知,,
若恒成立,只需即可,
化簡得:,所以的取值範圍是[1,+∞).
(3)由(2)知,∴.∴
10. (替換構造)
已知函式.
⑴求函式的最小值;
⑵若≥0對任意的恆成立,求實數a的值;(一次,作差構造)⑶在⑵的條件下,證明:.
解:(1)由題意,由得.
當時, ;當時,.
∴在單調遞減,在單調遞增.
即在處取得極小值,且為最小值,
其最小值為
(2)對任意的恆成立,即在上,.
由(1),設,所以.
由得.∴在區間上單調遞增,在區間上單調遞減,
∴在處取得極大值.
因此的解為,∴.
(3)由(2)知,因為,所以對任意實數均有,即.
令 ,則.∴.∴.
不等式證明
第四章微積分中值定理與證明 4.1 微分中值定理與證明 一基本結論 1 零點定理 若在連續,則,使得 2 最值定理 若在連續,則存在使得 其中 分別是在的最小值和最大值 3 介值定理 設在的最小值和最大值分別是,對於,都存在使得 或者 對於,都存在使得 4 費瑪定理 如果是極值點,且在可導,則 5 ...
證明不等式
20.已知函式 i 當時,若函式在其定義域內是增函式,求b的取值範圍 ii 若的圖象與x軸交於兩點,且ab的中點為,求證 20.1 由題意 在上遞增,對恆成立,即對恆成立,只需,當且僅當時取 的取值範圍為 2 由已知得,兩式相減,得 由及,得 令,且,在上為減函式,又,2009 遼寧理21 本小題滿...
不等式證明
二 部分方法的例題 1.換元法 換元法是數學中應用最廣泛的解題方法之一。有些不等式通過變數替換可以改變問題的結構,便於進行比較 分析,從而起到化難為易 化繁為簡 化隱蔽為外顯的積極效果。注意 在不等式的證明中運用換元法,能把高次變為低次,分式變為整式,無理式變為有理式,能簡化證明過程。尤其對含有若干...