11.已知函数 .
(1)求曲线 在点 处的切线方程;
(2)设 ,如果过点 可作曲线 的三条切线,证明: .
12.已知函数
在 处取得极大值,在 处取得极小值,且 .
(1)证明 ;
(2)若z=a+2b,求z的取值范围。
13.设函数 ,其中 .
(Ⅰ)当 时,判断函数 在定义域上的单调性;
(Ⅱ)求函数 的极值点;
(Ⅲ)证明对任意的正整数 ,不等式 都成立.
14.设函数 ,其中 .
证明:当 时,函数 没有极值点;当 时,函数 有且只有一个极值点,并求出极值.
15.设函数f(x)= 其中a为实数.
(Ⅰ)若f(x)的定义域为R,求a的取值范围;
(Ⅱ)当f(x)的定义域为R时,求f(x)的单减区间.
16.已知 在区间[0,1]上是增函数,在区间 上是减函数,又
(Ⅰ)求 的解析式;
(Ⅱ)若在区间 (m>0)上恒有 ≤x成立,求m的取值范围.
17. 已知函数 ,常数 .
(1)讨论函数 的奇偶性,并说明理由;
(2)若函数 在 上为增函数,求 的取值范围.
18.已知函数 ,常数 .
(1)当 时,解不等式 ;
(2)讨论函数 的奇偶性,并说明理由.
19.设函数 .
(Ⅰ)当x=6时,求 的展开式中二项式系数最大的项;
(Ⅱ)对任意的实数x,证明 >
(Ⅲ)是否存在 ,使得an< < 恒成立?若存在,试证明你的结论并求出a的值;若不存在,请说明理由.
本题考察函数、不等式、导数、二项式定理、组合数计算公式等内容和数学思想方法。考查综合推理论证与分析解决问题的能力及创新意识。
答案解析
11. 解:(1)求函数 的导数; .
曲线 在点 处的切线方程为:
,
即 .
(2)如果有一条切线过点 ,则存在 ,使
.
于是,若过点 可作曲线 的三条切线,则方程
有三个相异的实数根.
记 ,
则
.
当 变化时, 变化情况如下表:
0
0
0
极大值
极小值
由 的单调性,当极大值 或极小值 时,方程 最多有一个实数根;
当 时,解方程 得 ,即方程 只有两个相异的实数根;
当 时,解方程 得 ,即方程 只有两个相异的实数根.
综上,如果过 可作曲线 三条切线,即 有三个相异的实数根,则
即 .
12. 解:求函数 的导数 .
(Ⅰ)由函数 在 处取得极大值,在 处取得极小值,知 是 的两个根.
所以
当 时, 为增函数, ,由 , 得 .
(Ⅱ)在题设下, 等价于 即 .
化简得 .
此不等式组表示的区域为平面 上三条直线: .
所围成的 的内部,其三个顶点分别为: .
在这三点的值依次为 .
所以 的取值范围为 .
13. 解:(Ⅰ)由题意知, 的定义域为 ,
设 ,其图象的对称轴为 ,
.
当 时, ,
即 在 上恒成立,
当 时, ,
当 时,函数 在定义域 上单调递增.
(Ⅱ)①由(Ⅰ)得,当 时,函数 无极值点.
② 时, 有两个相同的解 ,
时, ,
时, ,
时,函数 在 上无极值点.
③当 时, 有两个不同解, , ,
时, , ,
即 , .
时, , 随 的变化情况如下表:
极小值
由此表可知: 时, 有惟一极小值点 ,
当 时, ,
,
此时, , 随 的变化情况如下表:
极大值
极小值
由此表可知: 时, 有一个极大值 和一个极小值点 ;
综上所述:
时, 有惟一最小值点 ;
时, 有一个极大值点 和一个极小值点 ;
时, 无极值点.
(Ⅲ)当 时,函数 ,
令函数 ,
则 .
当 时, ,所以函数 在 上单调递增,
又 .
时,恒有 ,即 恒成立.
故当 时,有 .
对任意正整数 取 ,则有 .
所以结论成立.
14. 证明:因为 ,所以 的定义域为 .
.
当 时,如果 在 上单调递增;
如果 在 上单调递减.
所以当 ,函数 没有极值点.
当 时,
令 ,
将 (舍去), ,
当 时, 随 的变化情况如下表:
0
极小值
从上表可看出,
函数 有且只有一个极小值点,极小值为 .
当 时, 随 的变化情况如下表:
0
极大值
从上表可看出,
函数 有且只有一个极大值点,极大值为 .
综上所述,
当 时,函数 没有极值点;
当 时,
若 时,函数 有且只有一个极小值点,极小值为 .
若 时,函数 有且只有一个极大值点,极大值为 .
15. 解:(Ⅰ) 的定义域为 , 恒成立, ,
,即当 时 的定义域为 .
(Ⅱ) ,令 ,得 .
由 ,得 或 ,又 ,
时,由 得 ;
当 时, ;当 时,由 得 ,
即当 时, 的单调减区间为 ;
当 时, 的单调减区间为 .
16. 解:(Ⅰ) ,由已知 ,
即 解得
, , , .
(Ⅱ)令 ,即 ,
, 或 .
又 在区间 上恒成立, .
17. 解:(1)当 时, ,
对任意 , , 为偶函数.
当 时, ,
取 ,得 ,
,
函数 既不是奇函数,也不是偶函数.
(2)解法一:设 ,
,
要使函数 在 上为增函数,必须 恒成立.
,即 恒成立.
又 , .
的取值范围是 .
解法二:当 时, ,显然在 为增函数.
当 时,反比例函数 在 为增函数,
在 为增函数.
当 时,同解法一.
18.
解: (1) ,
,
.
原不等式的解为 .
(2)当 时, ,
对任意 , ,
为偶函数.
当 时, ,
取 ,得 ,
,
函数 既不是奇函数,也不是偶函数. 19. (Ⅰ)解:展开式中二项式系数最大的项是第4项,这项是
(Ⅱ)证法一:因
证法二:因
而
故只需对 和 进行比较。
令 ,有
由 ,得
因为当 时, , 单调递减;当 时, , 单调递增,所以在 处 有极小值
故当 时, ,
从而有 ,亦即
故有 恒成立。
所以 ,原不等式成立。
(Ⅲ)对 ,且
有
又因 ,故
∵ ,从而有 成立,
即存在 ,使得 恒成立。
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