已知函數(shù)f(x)=ln(x+a)-x2-x在x=0處取得極值.
(Ⅰ)求實(shí)數(shù)a的值;
(Ⅱ)若關(guān)于x的方程f(x)=-
5
2
x+b在區(qū)間[0,2]上恰有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,求實(shí)數(shù)b的取值范圍;
(Ⅲ)證明:對任意的正整數(shù)n,不等式2+
3
4
+
4
9
+…+
n+1
n2
>ln(n+1)都成立.
考點(diǎn):利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性
專題:壓軸題,導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用
分析:(Ⅰ)函數(shù)f(x)=ln(x+a)-x2-x,對其進(jìn)行求導(dǎo),在x=0處取得極值,可得f′(0)=0,求得a值;
(Ⅱ)關(guān)于x的方程f(x)=-
5
2
x+b在區(qū)間[0,2]上恰有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,將問題轉(zhuǎn)化為φ(x)=0,在區(qū)間[0,2]上恰有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,對φ(x)對進(jìn)行求導(dǎo),從而求出b的范圍;
(Ⅲ)f(x)=ln(x+1)-x2-x的定義域?yàn)閧x|x>-1},利用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性,可以推出ln(x+1)-x2-x≤0,令x=
1
n
,可以得到ln(
1
n
+1)<
1
n
+
1
n2
,利用此不等式進(jìn)行放縮證明;
解答: 解:(Ⅰ)函數(shù)f(x)=ln(x+a)-x2-x
f′(x)=
1
x+a
-2x-1              
當(dāng)x=0時(shí),f(x)取得極值,
∴f′(0)=0                                    
1
0+a
-2×0-1=0
,
解得a=1,經(jīng)檢驗(yàn)a=1符合題意,
則實(shí)數(shù)a的值為1;
(Ⅱ)由a=1知f(x)=ln(x+1)-x2-x
由f(x)=-
5
2
x+b,得ln(x+1)-x2+
3
2
x-b=0
令φ(x)=ln(x+1)-x2+
3
2
x-b,
則f(x)=-
5
2
x+b在區(qū)間[0,2]上恰有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根等價(jià)于φ(x)=0在區(qū)間[0,2]上恰有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根.
φ′(x)=
1
x+1
-2x+
3
2
=
-(4x+5)(x-1)
2(x+1)
,
當(dāng)x∈[0,1]時(shí),φ′(x)>0,于是φ(x)在[0,1)上單調(diào)遞增;
當(dāng)x∈(1,2]時(shí),φ′(x)<0,于是φ(x)在(1,2]上單調(diào)遞減,
依題意有φ(0)=-b≤0,
φ(1)=ln(1+1)-1+
3
2
-b>0,
φ(2)=ln(1+2)-4+3-b≤0
解得,ln3-1≤b<ln2+
1
2
,
故實(shí)數(shù)b的取值范圍為:[ln3-1,ln2+
1
2
);       
(Ⅲ)f(x)=ln(x+1)-x2-x的定義域?yàn)閧x|x>-1},由(1)知f(x)=
-x(2x+3)
x+1
,
令f′(x)=0得,x=0或x=-
3
2
(舍去),
∴當(dāng)-1<x<0時(shí),f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增;
當(dāng)x>0時(shí),f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減.
∴f(0)為f(x)在(-1,+∞)上的最大值.
∴f(x)≤f(0),故ln(x+1)-x2-x≤0(當(dāng)且僅當(dāng)x=0時(shí),等號(hào)成立)
對任意正整數(shù)n,取x=
1
n
>0得,ln(
1
n
+1)<
1
n
+
1
n2

∴l(xiāng)n(
n+1
n
)<
n+1
n2
,
故2+
3
4
+
4
9
+…+
n+1
n2
>ln2+ln
3
2
+ln
4
3
+…+ln
n+1
n
=ln(n+1).
點(diǎn)評:本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值及單調(diào)性,解題過程中用到了分類討論的思想,分類討論的思想也是高考的一個(gè)重要思想,要注意體會(huì)其在解題中的運(yùn)用,第三問難度比較大,利用了前兩問的結(jié)論進(jìn)行證明,此題是一道中檔題.
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某空間幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積為( 。
A、
8
3
B、8
C、
32
3
D、16

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已知函數(shù)f(x)=
2x,x<0
f(x-1)+1,x≥0
,則f(2014)=( 。
A、2014
B、
4029
2
C、2015
D、
4031
2

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知函數(shù)f(x)=-2sin2
ωx
2
+sin(ωx+
π
6
)-cos(ωx+
π
3
)(ω>0,x∈R),且函數(shù)f(x)的最小正周期為π.
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的解析式;
(Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,若f(B)=1,
BA
BC
=
2
3
3
,且a+c=4,試求b2的值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

設(shè)函數(shù)f(x)=msinx+3cosx,若函數(shù)y=f(x)的圖象與直線y=n(n為常數(shù))相鄰兩個(gè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x1=
π
12
,x2=
12
,
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)在△ABC中,a,b,c分別是角A,B,C的對邊,A為銳角,且f(A)=3
3
,現(xiàn)給出三個(gè)條件:①a=2,②B=
π
4
,③c=
3
b
.試從中選出兩個(gè)可以確定△ABC的條件,寫出你的選擇,并以此為依據(jù)求△ABC的面積.(只需寫出一個(gè)選定方案即可,選多種方案者,以第一種方案記分)

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

一個(gè)袋中裝有6個(gè)形狀大小完全相同的小球,球的編號(hào)分別為1,2,3,4,5,6.
(Ⅰ)若從袋中每次隨機(jī)抽取1個(gè)球,有放回的抽取3次,求恰有兩次編號(hào)為3的倍數(shù)的概率;
(Ⅱ)若一次從袋中隨機(jī)抽取3個(gè)球,記球的最大編號(hào)為X,求隨機(jī)變量X的分布列和X的數(shù)學(xué)期望.

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求證:過已知平面外一點(diǎn)且平行于該平面的直線都在過已知點(diǎn)平行于該平面的平面內(nèi).

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已知函數(shù)y=f(x)為奇函數(shù),且對定義域內(nèi)的任意x都有f(1+x)=-f(1-x).當(dāng)x∈(2,3)時(shí),f(x)=log2(x-1),給出以下4個(gè)結(jié)論:
①函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(k,0)(k∈Z)成中心對稱;
②函數(shù)y=|f(x)|是以2為周期的周期函數(shù);
③當(dāng)x∈(-1,0)時(shí),f(x)=-log2(1-x);
④函數(shù)y=f(|x|)在(k,k+1)( k∈Z)上單調(diào)遞增.
其中所有正確結(jié)論的序號(hào)為
 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

直線m在平面α內(nèi),直線n在平面β內(nèi),下列命題正確的是( 。
A、m⊥n⇒α⊥β
B、α∥β⇒m∥β
C、m⊥n⇒m⊥β
D、m∥n⇒α∥β

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同步練習(xí)冊答案