題目列表(包括答案和解析)
已知函數(shù).()
(1)若在區(qū)間上單調(diào)遞增,求實數(shù)的取值范圍;
(2)若在區(qū)間上,函數(shù)的圖象恒在曲線下方,求的取值范圍.
【解析】第一問中,首先利用在區(qū)間上單調(diào)遞增,則在區(qū)間上恒成立,然后分離參數(shù)法得到,進而得到范圍;第二問中,在區(qū)間上,函數(shù)的圖象恒在曲線下方等價于在區(qū)間上恒成立.然后求解得到。
解:(1)在區(qū)間上單調(diào)遞增,
則在區(qū)間上恒成立. …………3分
即,而當時,,故. …………5分
所以. …………6分
(2)令,定義域為.
在區(qū)間上,函數(shù)的圖象恒在曲線下方等價于在區(qū)間上恒成立.
∵ …………9分
① 若,令,得極值點,,
當,即時,在(,+∞)上有,此時在區(qū)間上是增函數(shù),并且在該區(qū)間上有,不合題意;
當,即時,同理可知,在區(qū)間上遞增,
有,也不合題意; …………11分
② 若,則有,此時在區(qū)間上恒有,從而在區(qū)間上是減函數(shù);
要使在此區(qū)間上恒成立,只須滿足,
由此求得的范圍是. …………13分
綜合①②可知,當時,函數(shù)的圖象恒在直線下方.
已知數(shù)列是各項均不為0的等差數(shù)列,公差為d,為其前n項和,且滿足,.數(shù)列滿足,,為數(shù)列的前n項和.
(1)求數(shù)列的通項公式和數(shù)列的前n項和;
(2)若對任意的,不等式恒成立,求實數(shù)的取值范圍;
(3)是否存在正整數(shù),使得成等比數(shù)列?若存在,求出所有的值;若不存在,請說明理由.
【解析】第一問利用在中,令n=1,n=2,
得 即
解得,, [
又時,滿足,
,
第二問,①當n為偶數(shù)時,要使不等式恒成立,即需不等式恒成立.
,等號在n=2時取得.
此時 需滿足.
②當n為奇數(shù)時,要使不等式恒成立,即需不等式恒成立.
是隨n的增大而增大, n=1時取得最小值-6.
此時 需滿足.
第三問,
若成等比數(shù)列,則,
即.
由,可得,即,
.
(1)(法一)在中,令n=1,n=2,
得 即
解得,, [
又時,滿足,
,
.
(2)①當n為偶數(shù)時,要使不等式恒成立,即需不等式恒成立.
,等號在n=2時取得.
此時 需滿足.
②當n為奇數(shù)時,要使不等式恒成立,即需不等式恒成立.
是隨n的增大而增大, n=1時取得最小值-6.
此時 需滿足.
綜合①、②可得的取值范圍是.
(3),
若成等比數(shù)列,則,
即.
由,可得,即,
.
又,且m>1,所以m=2,此時n=12.
因此,當且僅當m=2, n=12時,數(shù)列中的成等比數(shù)列
如圖,,,…,,…是曲線上的點,,,…,,…是軸正半軸上的點,且,,…,,… 均為斜邊在軸上的等腰直角三角形(為坐標原點).
(1)寫出、和之間的等量關(guān)系,以及、和之間的等量關(guān)系;
(2)求證:();
(3)設,對所有,恒成立,求實數(shù)的取值范圍.
【解析】第一問利用有,得到
第二問證明:①當時,可求得,命題成立;②假設當時,命題成立,即有則當時,由歸納假設及,
得
第三問
.………………………2分
因為函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以當時,最大為,即
解:(1)依題意,有,,………………4分
(2)證明:①當時,可求得,命題成立; ……………2分
②假設當時,命題成立,即有,……………………1分
則當時,由歸納假設及,
得.
即
解得(不合題意,舍去)
即當時,命題成立. …………………………………………4分
綜上所述,對所有,. ……………………………1分
(3)
.………………………2分
因為函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以當時,最大為,即
.……………2分
由題意,有. 所以,
設函數(shù)
(1)當時,求曲線處的切線方程;
(2)當時,求的極大值和極小值;
(3)若函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù),求實數(shù)的取值范圍.
【解析】(1)中,先利用,表示出點的斜率值這樣可以得到切線方程。(2)中,當,再令,利用導數(shù)的正負確定單調(diào)性,進而得到極值。(3)中,利用函數(shù)在給定區(qū)間遞增,說明了在區(qū)間導數(shù)恒大于等于零,分離參數(shù)求解范圍的思想。
解:(1)當……2分
∴
即為所求切線方程!4分
(2)當
令………………6分
∴遞減,在(3,+)遞增
∴的極大值為…………8分
(3)
①若上單調(diào)遞增。∴滿足要求。…10分
②若
∵恒成立,
恒成立,即a>0……………11分
時,不合題意。綜上所述,實數(shù)的取值范圍是
17世紀,科學家們致力于運動的研究,如計算天體的位置,遠距離航海中對經(jīng)度和緯度的測量,炮彈的速度對于高度和射程的影響等.諸如此類的問題都需要探究兩個變量之間的關(guān)系,并根據(jù)這種關(guān)系對事物的變化規(guī)律作出判斷,如根據(jù)炮彈的速度推測它能達到的高度和射程.這正是函數(shù)產(chǎn)生和發(fā)展的背景.
“function”一詞最初由德國數(shù)學家萊布尼茲(G.W.Leibniz,1646~1716)在1692年使用.在中國,清代數(shù)學家李善蘭(1811~1882)在1859年和英國傳教士偉烈亞力合譯的《代徽積拾級》中首次將“function”譯做“函數(shù)”.
萊布尼茲用“函數(shù)”表示隨曲線的變化而改變的幾何量,如坐標、切線等.1718年,他的學生,瑞士數(shù)學家約翰·伯努利(J.Bernoulli,1667~1748)強調(diào)函數(shù)要用公式表示.后來,數(shù)學家認為這不是判斷函數(shù)的標準.只要一些變量變化,另一些變量隨之變化就可以了.所以,1755年,瑞士數(shù)學家歐拉(L.Euler,1707~1783)將函數(shù)定義為“如果某些變量,以一種方式依賴于另一些變量,我們將前面的變量稱為后面變量的函數(shù)”.
當時很多數(shù)學家對于不用公式表示函數(shù)很不習慣,甚至抱懷疑態(tài)度.函數(shù)的概念仍然是比較模糊的.
隨著對微積分研究的深入,18世紀末19世紀初,人們對函數(shù)的認識向前推進了.德國數(shù)學家狄利克雷(P.G.L.Dirichlet,1805~1859)在1837年時提出:“如果對于x的每一個值,y總有一個完全確定的值與之對應,則y是x的函數(shù)”.這個定義較清楚地說明了函數(shù)的內(nèi)涵.只要有一個法則,使得取值范圍中的每一個值,有一個確定的y和它對應就行了,不管這個法則是公式、圖象、表格還是其他形式.19世紀70年代以后,隨著集合概念的出現(xiàn),函數(shù)概念又進而用更加嚴謹?shù)募虾蛯Z言表述,這就是本節(jié)學習的函數(shù)概念.
綜上所述可知,函數(shù)概念的發(fā)展與生產(chǎn)、生活以及科學技術(shù)的實際需要緊密相關(guān),而且隨著研究的深入,函數(shù)概念不斷得到嚴謹化、精確化的表達,這與我們學習函數(shù)的過程是一樣的.
你能以函數(shù)概念的發(fā)展為背景,談談從初中到高中學習函數(shù)概念的體會嗎?
1.探尋科學家發(fā)現(xiàn)問題的過程,對指導我們的學習有什么現(xiàn)實意義?
2.萊布尼茲、狄利克雷等科學家有哪些品質(zhì)值得我們學習?
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