2008年高考數(shù)學(xué)試題分類匯編
函數(shù)與導(dǎo)數(shù)
一.選擇題:
1.(全國一1)函數(shù)的定義域?yàn)椋?nbsp; C )
A. B.
C. D.
2.(全國一2)汽車經(jīng)過啟動、加速行駛、勻速行駛、減速行駛之后停車,若把這一過程中汽車的行駛路程看作時間的函數(shù),其圖像可能是( A )
3.(全國一6)若函數(shù)的圖像與函數(shù)的圖像關(guān)于直線對稱,則( B )
A. B. C. D.
4.(全國一7)設(shè)曲線在點(diǎn)處的切線與直線垂直,則( D )
A.2 B. C. D.
5.(全國一9)設(shè)奇函數(shù)在上為增函數(shù),且,則不等式的解集為( D )
A. B.
C. D.
6.(全國二3)函數(shù)的圖像關(guān)于( C )
A.軸對稱 B. 直線對稱
C. 坐標(biāo)原點(diǎn)對稱 D. 直線對稱
8.(全國二4)若,則( C )
A.<< B.<< C. << D. <<
9.(北京卷2)若,,,則( A )
A. B. C. D.
10.(北京卷3)“函數(shù)存在反函數(shù)”是“函數(shù)在上為增函數(shù)”的( B )
A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
11.(四川卷10)設(shè),其中,則是偶函數(shù)的充要條件是( D )
(A) 。ǎ拢 (C) 。ǎ模
12.(四川卷11)設(shè)定義在上的函數(shù)滿足,若,則( C )
(A) (B) (C) (D)
13.(天津卷3)函數(shù)()的反函數(shù)是A
(A)() (B)()
(C)() 。―)()
14.(天津卷10)設(shè),若對于任意的,都有滿足方程,這時的取值集合為B
(A) (B) (C) (D)
15.(安徽卷7)是方程至少有一個負(fù)數(shù)根的( B )
A.必要不充分條件 B.充分不必要條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
16.(安徽卷9)在同一平面直角坐標(biāo)系中,函數(shù)的圖象與的圖象關(guān)于直線對稱。而函數(shù)的圖象與的圖象關(guān)于軸對稱,若,則的值是( B )
A. B. C. D.
17.(安徽卷11)若函數(shù)分別是上的奇函數(shù)、偶函數(shù),且滿足,則有( D )
A. B.
C. D.
18.(山東卷3)函數(shù)y=lncosx(-<x<的圖象是A
19.(山東卷4)設(shè)函數(shù)f(x)=|x+1|+|x-a|的圖象關(guān)于直線x=1對稱,則a的值為A
(A) 3 (B)2 (C)1 (D)-1
20.(江西卷3)若函數(shù)的值域是,則函數(shù)的值域是B
A. B. C. D.
21.(江西卷6)函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的圖象是 D
22.(江西卷12)已知函數(shù),,若對于任一實(shí)數(shù),與至少有一個為正數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍是B
A. B. C. D.
23.(湖北卷4)函數(shù)的定義域?yàn)镈
A. B.
C. D.
24.(湖北卷7)若上是減函數(shù),則的取值范圍是C
A. B. C. D.
25.(湖北卷13)已知函數(shù),,其中,為常數(shù),則方程的解集為 .
26.(湖南卷10)設(shè)[x]表示不超過x的最大整數(shù)(如[2]=2, []=1),對于給定的nN*,定義x,則當(dāng)x時,函數(shù)的值域是( D )
A. B.
C. D.
27.(陜西卷7)已知函數(shù),是的反函數(shù),若(),則的值為( A )
A. B.
28.(陜西卷11)定義在上的函數(shù)滿足(),,則等于( C )
A.2 B.3 C.6 D.9
29.(重慶卷4)已知函數(shù)y=的最大值為M,最小值為m,則的值為C
(A) (B) (C) (D)
30.(重慶卷6)若定義在R上的函數(shù)f(x)滿足:對任意x1,x2R有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+1,,則下列說法一定正確的是C
(A)f(x)為奇函數(shù) (B)f(x)為偶函數(shù)
(C) f(x)+1為奇函數(shù) (D)f(x)+1為偶函數(shù)
31.(福建卷4)函數(shù)f(x)=x3+sinx+1(xR),若f(a)=2,則f(-a)的值為B
A.3 B.0 C.-1 D.-2
32.(福建卷12)已知函數(shù)y=f(x),y=g(x)的導(dǎo)函數(shù)的圖象如下圖,那么y=f(x),y=g(x)的圖象可能是D
33.(廣東卷7)設(shè),若函數(shù),有大于零的極值點(diǎn),則( B )
A. B. C. D.
34.(遼寧卷6)設(shè)P為曲線C:上的點(diǎn),且曲線C在點(diǎn)P處切線傾斜角的取值范圍為,則點(diǎn)P橫坐標(biāo)的取值范圍為( A )
A. B. C. D.
35.(遼寧卷12)設(shè)是連續(xù)的偶函數(shù),且當(dāng)x>0時是單調(diào)函數(shù),則滿足的所有x之和為( C )
A. B. C. D.
二.填空題:
1.(上海卷4)若函數(shù)f(x)的反函數(shù)為f -1(x)=x2(x>0),則f(4)= 2
2.(上海卷8)設(shè)函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),若當(dāng)x∈(0,+∞)時,f(x)=lg x,則滿足f(x)>0的x的取值范圍是 (-1,0)∪(1,+∞)
3.(上海卷11)方程x2+x-1=0的解可視為函數(shù)y=x+的圖像與函數(shù)y=的圖像交點(diǎn)的橫坐標(biāo),若x4+ax-4=0的各個實(shí)根x1,x2,…,xk (k≤4)所對應(yīng)的點(diǎn)(xi ,)(i=1,2,…,k)均在直線y=x的同側(cè),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是 (-∞, -6)∪(6,+∞);
4.(全國二14)設(shè)曲線在點(diǎn)處的切線與直線垂直,則 .2
5.(北京卷12)如圖,函數(shù)的圖象是折線段,其中的坐標(biāo)分別為,則 2 ; -2 .(用數(shù)字作答)
6.(北京卷13)已知函數(shù),對于上的任意,有如下條件:①; ②; ③.其中能使恒成立的條件序號是 ② .
7.(北京卷14)某校數(shù)學(xué)課外小組在坐標(biāo)紙上,為學(xué)校的一塊空地設(shè)計植樹方案如下:第棵樹種植在點(diǎn)處,其中,,當(dāng)時,
表示非負(fù)實(shí)數(shù)的整數(shù)部分,例如,.按此方案,第6棵樹種植點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)為 ;第2008棵樹種植點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)為 .
8.(安徽卷13)函數(shù)的定義域?yàn)?u> .
9.(江蘇卷8)直線是曲線的一條切線,則實(shí)數(shù)b= .ln2-1.
10.(江蘇卷14)對于總有≥0 成立,則= .4
11.(湖南卷13)設(shè)函數(shù)存在反函數(shù),且函數(shù)的圖象過點(diǎn)(1,2),則函數(shù)的圖象一定過點(diǎn) . (-1,2)
12.(湖南卷14)已知函數(shù)
(1)若a>0,則的定義域是 ;
(2) 若在區(qū)間上是減函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是 .
13.(重慶卷13)已知(a>0) ,則 .3
14.(浙江卷15)已知t為常數(shù),函數(shù)在區(qū)間[0,3]上的最大值為2,則t=___。1
15.(遼寧卷13)函數(shù)的反函數(shù)是__________.
三.解答題:
1.(全國一19).(本小題滿分12分)
(注意:在試題卷上作答無效)
已知函數(shù),.
(Ⅰ)討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)設(shè)函數(shù)在區(qū)間內(nèi)是減函數(shù),求的取值范圍.
解:(1)求導(dǎo):
當(dāng)時,,,在上遞增
當(dāng),求得兩根為
即在遞增,遞減,
遞增
(2),且解得:
2.(全國二22).(本小題滿分12分)
設(shè)函數(shù).
(Ⅰ)求的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)如果對任何,都有,求的取值范圍.
解:
(Ⅰ).????????? 2分
當(dāng)()時,,即;
當(dāng)()時,,即.
因此在每一個區(qū)間()是增函數(shù),
在每一個區(qū)間()是減函數(shù).????????? 6分
(Ⅱ)令,則
.
故當(dāng)時,.
又,所以當(dāng)時,,即.???????? 9分
當(dāng)時,令,則.
故當(dāng)時,.
因此在上單調(diào)增加.
故當(dāng)時,,
即.
于是,當(dāng)時,.
當(dāng)時,有.
因此,的取值范圍是.?????????????????????? 12分
3.(北京卷18).(本小題共13分)
已知函數(shù),求導(dǎo)函數(shù),并確定的單調(diào)區(qū)間.
解:
.
令,得.
當(dāng),即時,的變化情況如下表:
0
當(dāng),即時,的變化情況如下表:
0
所以,當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
在上單調(diào)遞減.
當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
當(dāng),即時,,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞減.
4.(四川卷22).(本小題滿分14分)
已知是函數(shù)的一個極值點(diǎn)。
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅲ)若直線與函數(shù)的圖象有3個交點(diǎn),求的取值范圍。
【解】:(Ⅰ)因?yàn)?sub>
所以
因此
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
當(dāng)時,
當(dāng)時,
所以的單調(diào)增區(qū)間是
的單調(diào)減區(qū)間是
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,在內(nèi)單調(diào)增加,在內(nèi)單調(diào)減少,在上單調(diào)增加,且當(dāng)或時,
所以的極大值為,極小值為
因此
所以在的三個單調(diào)區(qū)間直線有的圖象各有一個交點(diǎn),當(dāng)且僅當(dāng)
因此,的取值范圍為。
5.(天津卷21)(本小題滿分14分)
已知函數(shù)(),其中.
(Ⅰ)當(dāng)時,討論函數(shù)的單調(diào)性;
(Ⅱ)若函數(shù)僅在處有極值,求的取值范圍;
(Ⅲ)若對于任意的,不等式在上恒成立,求的取值范圍.
本小題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、函數(shù)的最大值、解不等式等基礎(chǔ)知識,考查綜合分析和解決問題的能力.滿分14分.
(Ⅰ)解:.
當(dāng)時,.
令,解得,,.
當(dāng)變化時,,的變化情況如下表:
0
2
-
0
+
0
-
0
+
ㄋ
極小值
ㄊ
極大值
ㄋ
極小值
ㄊ
所以在,內(nèi)是增函數(shù),在,內(nèi)是減函數(shù).
(Ⅱ)解:,顯然不是方程的根.
為使僅在處有極值,必須成立,即有.
解些不等式,得.這時,是唯一極值.
因此滿足條件的的取值范圍是.
(Ⅲ)解:由條件,可知,從而恒成立.
當(dāng)時,;當(dāng)時,.
因此函數(shù)在上的最大值是與兩者中的較大者.
為使對任意的,不等式在上恒成立,當(dāng)且僅當(dāng),即,在上恒成立.
所以,因此滿足條件的的取值范圍是.
6.(安徽卷20).(本小題滿分12分)
設(shè)函數(shù)
(Ⅰ)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)已知對任意成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍。
解 (1) 若 則 列表如下
+
0
-
-
單調(diào)增
極大值
單調(diào)減
單調(diào)減
(2) 在 兩邊取對數(shù), 得 ,由于所以
(1)
由(1)的結(jié)果可知,當(dāng)時, ,
為使(1)式對所有成立,當(dāng)且僅當(dāng),即
7.(山東卷21)(本小題滿分12分)
已知函數(shù)其中n∈N*,a為常數(shù).
(Ⅰ)當(dāng)n=2時,求函數(shù)f(x)的極值;
(Ⅱ)當(dāng)a=1時,證明:對任意的正整數(shù)n,當(dāng)x≥2時,有f(x)≤x-1.
(Ⅰ)解:由已知得函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閧x|x>1},
當(dāng)n=2時,
所以
(1)當(dāng)a>0時,由f(x)=0得
>1,<1,
此時 f′(x)=.
當(dāng)x∈(1,x1)時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減;
當(dāng)x∈(x1+∞)時,f′(x)>0, f(x)單調(diào)遞增.
(2)當(dāng)a≤0時,f′(x)<0恒成立,所以f(x)無極值.
綜上所述,n=2時,
當(dāng)a>0時,f(x)在處取得極小值,極小值為
當(dāng)a≤0時,f(x)無極值.
(Ⅱ)證法一:因?yàn)閍=1,所以
當(dāng)n為偶數(shù)時,
令
則 g′(x)=1+>0(x≥2).
所以當(dāng)x∈[2,+∞]時,g(x)單調(diào)遞增,
又 g(2)=0
因此≥g(2)=0恒成立,
所以f(x)≤x-1成立.
當(dāng)n為奇數(shù)時,
要證≤x-1,由于<0,所以只需證ln(x-1) ≤x-1,
令 h(x)=x-1-ln(x-1),
則 h′(x)=1-≥0(x≥2),
所以 當(dāng)x∈[2,+∞]時,單調(diào)遞增,又h(2)=1>0,
所以當(dāng)x≥2時,恒有h(x) >0,即ln(x-1)<x-1命題成立.
綜上所述,結(jié)論成立.
證法二:當(dāng)a=1時,
當(dāng)x≤2,時,對任意的正整數(shù)n,恒有≤1,
故只需證明1+ln(x-1) ≤x-1.
令
則
當(dāng)x≥2時,≥0,故h(x)在上單調(diào)遞增,
因此 當(dāng)x≥2時,h(x)≥h(2)=0,即1+ln(x-1) ≤x-1成立.
故 當(dāng)x≥2時,有≤x-1.
即f(x)≤x-1.
8.(江蘇卷17).某地有三家工廠,分別位于矩形ABCD 的頂點(diǎn)A,B 及CD的中點(diǎn)P 處,已知AB=20km,CB =10km ,為了處理三家工廠的污水,現(xiàn)要在矩形ABCD 的區(qū)域上(含邊界),且A,B 與等距離的一點(diǎn)O 處建造一個污水處理廠,并鋪設(shè)排污管道AO,BO,OP ,設(shè)排污管道的總長為km.
(Ⅰ)按下列要求寫出函數(shù)關(guān)系式:
①設(shè)∠BAO=(rad),將表示成的函數(shù)關(guān)系式;
②設(shè)OP(km) ,將表示成x的函數(shù)關(guān)系式.
(Ⅱ)請你選用(Ⅰ)中的一個函數(shù)關(guān)系式,確定污水處理廠的位置,使三條排污管道總長度最短.
【解析】本小題主要考查函數(shù)最值的應(yīng)用.
(Ⅰ)①由條件知PQ 垂直平分AB,若∠BAO=(rad) ,則, 故
,又OP=10-10ta,
所以,
所求函數(shù)關(guān)系式為
②若OP=(km) ,則OQ=10-,所以O(shè)A =OB=
所求函數(shù)關(guān)系式為
(Ⅱ)選擇函數(shù)模型①,
令0 得sin ,因?yàn)?sub>,所以=,
當(dāng)時, ,是的減函數(shù);當(dāng)時, ,是的增函數(shù),所以當(dāng)=時,。這時點(diǎn)P 位于線段AB 的中垂線上,且距離AB 邊
km處。
9.(江蘇卷20)若,,為常數(shù),
且
(Ⅰ)求對所有實(shí)數(shù)成立的充要條件(用表示);
(Ⅱ)設(shè)為兩實(shí)數(shù),且,若
求證:在區(qū)間上的單調(diào)增區(qū)間的長度和為(閉區(qū)間的長度定義為).
【解析】本小題考查充要條件、指數(shù)函數(shù)與絕對值函數(shù)、不等式的綜合運(yùn)用.
(Ⅰ)恒成立
(*)
因?yàn)?sub>
所以,故只需(*)恒成立
綜上所述,對所有實(shí)數(shù)成立的充要條件是:
(Ⅱ)1°如果,則的圖象關(guān)于直線對稱.因?yàn)?sub>,所以區(qū)間關(guān)于直線 對稱.
因?yàn)闇p區(qū)間為,增區(qū)間為,所以單調(diào)增區(qū)間的長度和為
2°如果.
(1)當(dāng)時.,
當(dāng),因?yàn)?sub>,所以,
故=
當(dāng),因?yàn)?sub>,所以
故=
因?yàn)?sub>,所以,所以即
當(dāng)時,令,則,所以,
當(dāng)時,,所以=
時,,所以=
在區(qū)間上的單調(diào)增區(qū)間的長度和
=
(2)當(dāng)時.,
當(dāng),因?yàn)?sub>,所以,
故=
當(dāng),因?yàn)?sub>,所以
故=
因?yàn)?sub>,所以,所以
當(dāng)時,令,則,所以,
當(dāng)時, ,所以=
時,,所以=
在區(qū)間上的單調(diào)增區(qū)間的長度和
=
綜上得在區(qū)間上的單調(diào)增區(qū)間的長度和為
10.(江西卷22).(本小題滿分14分)
已知函數(shù),.
.當(dāng)時,求的單調(diào)區(qū)間;
.對任意正數(shù),證明:.
解:、當(dāng)時,,求得 ,
于是當(dāng)時,;而當(dāng) 時,.
即在中單調(diào)遞增,而在中單調(diào)遞減.
(2).對任意給定的,,由 ,
若令 ,則 … ① ,而 … ②
(一)、先證;因?yàn)?sub>,,,
又由 ,得 .
所以
.
(二)、再證;由①、②式中關(guān)于的對稱性,不妨設(shè).則
(?)、當(dāng),則,所以,因?yàn)?,
,此時.
(?)、當(dāng) …③,由①得 ,,,
因?yàn)?nbsp; 所以 … ④
同理得 … ⑤ ,于是 … ⑥
今證明 … ⑦, 因?yàn)? ,
只要證 ,即 ,也即 ,據(jù)③,此為顯然.
因此⑦得證.故由⑥得 .
綜上所述,對任何正數(shù),皆有.
11.(湖北卷20).(本小題滿分12分)
水庫的蓄水量隨時間而變化,現(xiàn)用表示時間,以月為單位,年初為起點(diǎn),根據(jù)歷年數(shù)據(jù),某水庫的蓄水量(單位:億立方米)關(guān)于的近似函數(shù)關(guān)系式為
(Ⅰ)該水庫的蓄求量小于50的時期稱為枯水期.以表示第1月份(),同一年內(nèi)哪幾個月份是枯水期?
(Ⅱ)求一年內(nèi)該水庫的最大蓄水量(取計算).
解:
水庫的蓄水量隨時間而變化,現(xiàn)用表示時間,以月為單位,年初為起點(diǎn),根據(jù)歷年數(shù)據(jù),某水庫的蓄水量(單位:億立方米)關(guān)于的近似函數(shù)關(guān)系式為
(Ⅰ)該水庫的蓄求量小于50的時期稱為枯水期.以表示第1月份(),同一年內(nèi)哪幾個月份是枯水期?
(Ⅱ)求一年內(nèi)該水庫的最大蓄水量(取計算).
12.(湖南卷21)(本小題滿分13分)
已知函數(shù)f(x)=ln2(1+x)-.
(I) 求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)若不等式對任意的都成立(其中e是自然對數(shù)的底數(shù)).
求的最大值.
解: (Ⅰ)函數(shù)的定義域是,
設(shè)則
令則
當(dāng)時, 在(-1,0)上為增函數(shù),
當(dāng)x>0時,在上為減函數(shù).
所以h(x)在x=0處取得極大值,而h(0)=0,所以,
函數(shù)g(x)在上為減函數(shù).
于是當(dāng)時,
當(dāng)x>0時,
所以,當(dāng)時,在(-1,0)上為增函數(shù).
當(dāng)x>0時,在上為減函數(shù).
故函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-1,0),單調(diào)遞減區(qū)間為.
(Ⅱ)不等式等價于不等式由知,
設(shè)則
由(Ⅰ)知,即
所以于是G(x)在上為減函數(shù).
故函數(shù)G(x)在上的最小值為
所以a的最大值為
13.(陜西卷21).(本小題滿分12分)
已知函數(shù)(且,)恰有一個極大值點(diǎn)和一個極小值點(diǎn),其中一個是.
(Ⅰ)求函數(shù)的另一個極值點(diǎn);
(Ⅱ)求函數(shù)的極大值和極小值,并求時的取值范圍.
解:(Ⅰ),由題意知,
即得,(*),.
由得,
由韋達(dá)定理知另一個極值點(diǎn)為(或).
(Ⅱ)由(*)式得,即.
當(dāng)時,;當(dāng)時,.
(i)當(dāng)時,在和內(nèi)是減函數(shù),在內(nèi)是增函數(shù).
,
,
由及,解得.
(ii)當(dāng)時,在和內(nèi)是增函數(shù),在內(nèi)是減函數(shù).
,
恒成立.
綜上可知,所求的取值范圍為.
14.(重慶卷20)(本小題滿分13分.(Ⅰ)小問5分.(Ⅱ)小問8分.)
設(shè)函數(shù)曲線y=f(x)通過點(diǎn)(0,2a+3),且在點(diǎn)(-1,f(-1))
處的切線垂直于y軸.
(Ⅰ)用a分別表示b和c;
(Ⅱ)當(dāng)bc取得最小值時,求函數(shù)g(x)=-f(x)e-x的單調(diào)區(qū)間.
解:(Ⅰ)因?yàn)?sub>
又因?yàn)榍通過點(diǎn)(0,2a+3),
故
又曲線在(-1,f(-1))處的切線垂直于y軸,故
即-2a+b=0,因此b=2a.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得
故當(dāng)時,取得最小值-.
此時有
從而
所以
令,解得
當(dāng)
當(dāng)
當(dāng)
由此可見,函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為(-∞,-2)和(2,+∞);單調(diào)遞增區(qū)間為(-2,2).
15.(福建卷19)(本小題滿分12分)
已知函數(shù).
。á瘢┰O(shè){an}是正數(shù)組成的數(shù)列,前n項和為Sn,其中a1=3.若點(diǎn)(n∈N*)在函數(shù)y=f′(x)的圖象上,求證:點(diǎn)(n,Sn)也在y=f′(x)的圖象上;
。á颍┣蠛瘮(shù)f(x)在區(qū)間(a-1,a)內(nèi)的極值.
本小題主要考查函數(shù)極值、等差數(shù)列等基本知識,考查分類與整合、轉(zhuǎn)化與化歸等數(shù)學(xué)思想方法,考查分析問題和解決問題的能力.滿分12分.
(Ⅰ)證明:因?yàn)?sub>所以′(x)=x2+2x,
由點(diǎn)在函數(shù)y=f′(x)的圖象上,
又所以
所以,又因?yàn)?sub>′(n)=n2+2n,所以,
故點(diǎn)也在函數(shù)y=f′(x)的圖象上.
(Ⅱ)解:,
由得.
當(dāng)x變化時,?的變化情況如下表:
x
(-∞,-2)
-2
(-2,0)
0
(0,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
ㄊ
極大值
ㄋ
極小值
ㄊ
注意到,從而
①當(dāng),此時無極小值;
②當(dāng)的極小值為,此時無極大值;
③當(dāng)既無極大值又無極小值.
16.(福建卷22)(本小題滿分14分)
已知函數(shù)f(x)=ln(1+x)-x1
(Ⅰ)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
。á颍┯沠(x)在區(qū)間(n∈N*)上的最小值為bx令an=ln(1+n)-bx.
(Ⅲ)如果對一切n,不等式恒成立,求實(shí)數(shù)c的取值范圍;
(Ⅳ)求證:
本小題主要考查函數(shù)的單調(diào)性、最值、不等式、數(shù)列等基本知識,考查運(yùn)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)性質(zhì)的方法,考查分析問題和解決問題的能力,滿分14分.
解法一:
(I)因?yàn)?i>f(x)=ln(1+x)-x,所以函數(shù)定義域?yàn)椋?1,+),且f〃(x)=-1=.
由f〃(x)>0得-1<x<0,f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-1,0);
由f〃(x)<0得x>0,f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,+).
(II)因?yàn)?i>f(x)在[0,n]上是減函數(shù),所以bn=f(n)=ln(1+n)-n,
則an=ln(1+n)-bn=ln(1+n)-ln(1+n)+n=n.
(i)
>
又lim,
因此c<1,即實(shí)數(shù)c的取值范圍是(-,1).
(II)由(i)知
因?yàn)閇]2
=
所以<(nN*),
則<
N*)
解法二:
(Ⅰ)同解法一.
(Ⅱ)因?yàn)閒(x)在上是減函數(shù),所以
則
(i)因?yàn)?sub>對n∈N*恒成立.所以對n∈N*恒成立.
則對n∈N*恒成立.
設(shè) n∈N*,則c<g(n)對n∈N*恒成立.
考慮
因?yàn)?sub>=0,
所以內(nèi)是減函數(shù);則當(dāng)n∈N*時,g(n)隨n的增大而減小,
又因?yàn)?sub>=1.
所以對一切因此c≤1,即實(shí)數(shù)c的取值范圍是(-∞,1].
(?) 由(?)知
下面用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式
①當(dāng)n=1時,左邊=,右邊=,左邊<右邊.不等式成立.
②假設(shè)當(dāng)n=k時,不等式成立.即
當(dāng)n=k+1時,
=
即n=k+1時,不等式成立
綜合①、②得,不等式成立.
所以
即.
17.(廣東卷19).(本小題滿分14分)
設(shè),函數(shù),,,試討論函數(shù)的單調(diào)性.
【解析】
對于,
當(dāng)時,函數(shù)在上是增函數(shù);
當(dāng)時,函數(shù)在上是減函數(shù),在上是增函數(shù);
對于,
當(dāng)時,函數(shù)在上是減函數(shù);
當(dāng)時,函數(shù)在上是減函數(shù),在上是增函數(shù)。
18.(浙江卷21)(本題15分)已知是實(shí)數(shù),函數(shù)。
(Ⅰ)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)設(shè)為在區(qū)間上的最小值。
(i)寫出的表達(dá)式;
(ii)求的取值范圍,使得。
本題主要考查函數(shù)的性質(zhì)、求導(dǎo)、導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用等基礎(chǔ)知識,同時考查分類討論思想以及綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力.滿分15分.
(Ⅰ)解:函數(shù)的定義域?yàn)?sub>,
().
若,則,
有單調(diào)遞增區(qū)間.
若,令,得,
當(dāng)時,,
當(dāng)時,.
有單調(diào)遞減區(qū)間,單調(diào)遞增區(qū)間.
(Ⅱ)解:(i)若,在上單調(diào)遞增,
所以.
若,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
所以.
若,在上單調(diào)遞減,
所以.
綜上所述,
(ii)令.
若,無解.
若,解得.
若,解得.
故的取值范圍為.
19.(遼寧卷22).(本小題滿分14分)
設(shè)函數(shù).
(Ⅰ)求f(x)的單調(diào)區(qū)間和極值;
(Ⅱ)是否存在實(shí)數(shù)a,使得關(guān)于x的不等式的解集為(0,+)?若存在,求a的取值范圍;若不存在,試說明理由.
本小題主要考查函數(shù)的導(dǎo)數(shù),單調(diào)性,極值,不等式等基礎(chǔ)知識,考查綜合利用數(shù)學(xué)知識分析問題、解決問題的能力.滿分14分.
解:(Ⅰ).?????????? 2分
故當(dāng)時,,
時,.
所以在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減.??????????????? 4分
由此知在的極大值為,沒有極小值.?????????? 6分
(Ⅱ)(?)當(dāng)時,
由于,
故關(guān)于的不等式的解集為.???????????????? 10分
(?)當(dāng)時,由知,其中為正整數(shù),且有
.????????????? 12分
又時,.
且.
取整數(shù)滿足,,且,
則,
即當(dāng)時,關(guān)于的不等式的解集不是.
綜合(?)(?)知,存在,使得關(guān)于的不等式的解集為,且的取值范圍為. 14分
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