22.(2009-2010学年度扬州市第一学期期末高考模拟)已知函数
,
,
,其中
,且
.⑴当
时,求函数
的最大值;⑵求函数
的单调区间;
⑶设函数
若对任意给定的非零实数
,存在非零实数
(
),使得
成立,求实数
的取值范围.
解:⑴当
时,
∴![]()
令
,则
, ∴
在
上单调递增,在
上单调递减
∴
----------------------------4分
⑵
,
,(
)
∴当
时,
,∴函数
的增区间为
,
当
时,
,
当
时,
,函数
是减函数;
当
时,
,函数
是增函数。
综上得,
当
时,
的增区间为
;
当
时,
的增区间为
,减区间为
----------10分
⑶当
,
在
上是减函数,此时
的取值集合
;
当
时,
,
若
时,
在
上是增函数,此时
的取值集合
;
若
时,
在
上是减函数,此时
的取值集合
。
对任意给定的非零实数
,
①当
时,∵
在
上是减函数,则在
上不存在实数
(
),使得
,则
,要在
上存在非零实数
(
),使得
成立,必定有
,∴
;
②当
时,
在
时是单调函数,则
,要在
上存在非零实数
(
),使得
成立,必定有
,∴
。
综上得,实数
的取值范围为
。
-------------------16分
21.(绵阳市高中2010级第二次诊断性考试)设数列{an}的各项均为正数,它的前n项和为Sn(n∈N*),已知点(an,4Sn)在函数f (x)=x2+2x+1的图象上.
(1)证明{an}是等差数列,并求an;
(2)设m、k、p∈N*,m+p=2k,求证:
+
≥
;
(3)对于(2)中的命题,对一般的各项均为正数的等差数列还成立吗?如果成立,请证明你的结论,如果不成立,请说明理由。www..co
解:(1)∵
,
∴
(n≥2).
两式相减得
.
整理得
,
∵
,
∴
(常数).
∴ {an}是以2为公差的等差数列.
又
,即
,解得
,
∴ an=1+(n-1)×2=2n-1.………………………………………………………4分
(2)由(1)知
,∴ Sm=m2,Sp=p2,Sk=k2.
由![]()
![]()
≥
≥
=0,
即
≥
.………………………………………………………………7分
(3)结论成立,证明如下:
设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,则
,高@考#资$源@网
∵ ![]()
,
把
代入上式化简得
![]()
=
≥0,
∴ Sm+Sp≥2Sk.
又
=![]()
≤![]()
![]()
![]()
,
∴
≥
.
故原不等式得证.………………………………………………………………14分
20.(2010年浙江省杭州市第一次高考科目教学质量检测)已知函数
满足
,且方程f(x) = x有且仅有一个实数根.
(Ⅰ)求函数
的解析式;
(Ⅱ)设数列
满足
.求数列
的通项公式;
(Ⅲ)定义
对于(Ⅱ)中的数列
,令
设
为数列
的前
项和,求证:
.
(Ⅰ)由
,得
;又
有且仅有一个解,即
有唯一解满足
.
当
时,
,
则
,此时![]()
又当
时,
,因为
,
所以
,则
,此时![]()
综上所述,
或者
;
4分
(Ⅱ)
,当
时,
,不合题意,
则
,
则
,
4分
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,![]()
则
,所以
2分
设数列
的前
项和为
,则![]()
当
时,
,要证明![]()
令
只要证明:
其中
.
令
,则
,所以
在
上是增函数,
则当
时,
,即
,所以
,
则
.
5分
[说明]也可用数学归纳法证明,为此,先证明
即证:
其中
.
19.(宁波市2009学年度第一学期期末试卷)设
.
(1)若
是函数
的极大值点,求
的取值范围;
(2)当
时,若在
上至少存在一点
,使
成立,求
的取值范围.
![]()
(2分)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
递减 |
极小值 |
递增 |
当
时,
当
时,
|
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|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
递增 |
极大值 |
递减 |
极小值 |
递增 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
递增 |
非极值 |
递增 |
当
时,
当
时,
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
递增 |
极大值 |
递减 |
极小值 |
递增 |
综上所述,当
,即
时,
是函数
的极大值点. (7分)
(2)在
上至少存在一点
,使
成立,等价于
当
时,
.
(9分)
由(1)知,①当
,即
时,
函数
在
上递减,在
上递增,
.
由
,解得
.
由
,解得![]()
,
; (12分)
②当
,即
时,函数
在
上递增,在
上递减,
.
综上所述,当
时,在
上至少存在一点
,使
成立. (14分)
18.(江苏省南通市2009届高三上学期期末调研考试数学试卷)已知等差数列
的首项为a,公差为b,等比数列
的首项为b,公比为a,其中a,b都是大于1
的正整数,且
.(1)求a的值;
(2)若对于任意的
,总存在
,使得
成立,求b的值;
(3)令
,问数列
中是否存在连续三项成等比数列?若存在,求出所有成等比数列的连续三项;若不存在,请说明理由.
解:(1)由已知,得
.由
,得
.
因a,b都为大于1的正整数,故a≥2.又
,故b≥3.
……………………2分
再由
,得
.
由
,故
,即
.
由b≥3,故
,解得
. …………………………………………………4分
于是
,根据
,可得
.……………………………………………6分
(2)由
,对于任意的
,均存在
,使得
,则
.
又
,由数的整除性,得b是5的约数.
故
,b=5.
所以b=5时,存在正自然数
满足题意.………………………………………9分
(3)设数列
中,
成等比数列,由
,
,得
.
化简,得
. (※) ……………………………………11分
当
时,![]()
时,等式(※)成立,而
,不成立.
……………………12分
当
时,
时,等式(※)成立.……………………………………………13分
当
时,
,这与b≥3矛盾.
这时等式(※)不成立.…………………………………………………………………14分
综上所述,当
时,不存在连续三项成等比数列;当
时,数列
中的第二、三、四项成等比数列,这三项依次是18,30,50.……………………………………16分
17.(湖北省部分重点中学2010届高三第二次联考)已知数列
满足:
,且存在大于1的整数k使
。
(1)用k表示m(化成最简形式); (2)若m是正整数,求k与m的值;
(3)当k大于7时,试比较
的大小。
解:(1)![]()
![]()
① …………2分
②
由①-②得
…………4分
![]()
…………6分
(2)由![]()
又
故此有![]()
故k=7,m=49 …………9分
(3)![]()
![]()
…………14分
w.k.s.5.u.c
16.(江苏省2010届苏北四市(徐州、宿迁、淮安、连云港)期末联考)已知函数
,
为正整数.
(Ⅰ)求
和
的值;
(Ⅱ)若数列
的通项公式为
(
),求数列
的前
项和
;
(Ⅲ)设数列
满足:
,
,设
,若(Ⅱ)中的
满足对任意不小于3的正整数n,
恒成立,试求m的最大值.
解:(Ⅰ)
=1;
=
=
=1;…………4分
(Ⅱ)由(Ⅰ)得
,即
![]()
由
,
……………①
得
…………②
由①+②, 得![]()
∴
,…10分
(Ⅲ) ∵![]()
,∴对任意的
.
∴
即
.
∴
.
∵
∴数列
是单调递增数列.
∴
关于n递增. 当
, 且
时,
.
∵![]()
∴
∴
∴
.而
为正整数,
∴
的最大值为650. ………………………………………………16分
15.(武昌区2010届高三年级元月调研测试)设函数
,且
(
为自然对数的底数).
(Ⅰ)求实数
与
的关系;
(Ⅱ)若函数
在其定义域内为单调函数,求实数
的取值范围;
(Ⅲ)设
,若存在
,使得
成立,求实数
的取值范围.
解:(Ⅰ)由题意,得
,
化简,得
,
.
………………………………………………………………2分
(Ⅱ)函数
的定义域为
.由(Ⅰ)知,
,
. ……………………………………………………………………3分
令
,要使
在其定义域
内为单调函数,只需
在
内满足
或
恒成立.
(1)当
时,
,
.
在
内为单调减函数,故
符合条件. …………………………………………………4分
(2)当
时,
.只需
,即
时
,此时
.
在
内为单调增函数,故
符合条件. ………………………………………………6分
(3)当
时,
.只需
,此时
.
在
内为单调减函数,故
符合条件.
综上可得,
或
为所求.
………………………………………………………………………8分
(Ⅲ)
在
上是减函数,
时,
;
时,
.
即
. ……………………………………………………………………………………………9分
(1)当
时,由(Ⅱ)知,
在
上递减,
,不合题意. ………10分
(2)当
时,由
知,
.
.
由(Ⅱ)知,当
时,
单调递增,
,不合题意. …………………………………………………12分
(3)当
时,由(Ⅱ)知
在
上递增,
,
又
在在
上递减,
.
即
,
.
综上,
的取值范围是
.…………………………………………………
14.(昌平区2009-2010学年第一学期高三年级期末质量抽测)对于给定数列
,如果存在实常数
,使得
对于任意
都成立,我们称数列
是 “M类数列”.
(I)若
,
,
,数列
、
是否为“M类数列”?
若是,指出它对应的实常数
,若不是,请说明理由;
(II)若数列
满足
,
,
为常数.
(1)
求数列
前
项的和;
(2)
是否存在实数
,使得数列
是“M类数列”,如果存在,求出
;如果不存在,说明理由.
解:(I)因为
则有![]()
![]()
故数列
是“M类数列”, 对应的实常数分别为
. ……………………………2分
因为
,则有
![]()
故数列
是“M类数列”, 对应的实常数分别为
. ……………………………4分
(II)(1)因为
则有
,
,
,
……………………………….6分
故数列
前
项的和
![]()
+
+
+
+![]()
………………9分
若数列
是“M类数列”, 则存在实常数![]()
使得
对于任意
都成立,………………………………………….10分
且有
对于任意
都成立,
因此
对于任意
都成立,
而
,且![]()
则有
对于任意
都成立,可以得到
,………………………………………12分
①当
时,
,
,
,经检验满足条件.
②当
时,
,
,
经检验满足条件.
因此当且仅当
或
,时,数列
也是“M类数列”.对应的实常数分别为
, 或
.
………………………………………………………………14分
2.当
时,证明:
.
证明:(1) 由![]()
又
∴ ![]()
又n = 1时,![]()
∴
为等比数列,b1 = 2,
,∴ ![]()
(2) ∵
∴ ![]()
先证:![]()
当n为偶数时,显然成立;
当n为奇数时,即证![]()
而当
时,
显然也成立,故![]()
当
时,令![]()
又令
①
②
①-②:![]()
![]()
∴ ![]()
又![]()
∴ 所证式子左边![]()
即![]()
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