解:(1)证法一:当时..不等式成立. 假设时.成立 . 当时.. 时.时成立 综上由数学归纳法可知. 对一切正整数成立 证法二:当时..结论成立, 假设时结论成立.即 当时. 由函数的单增性和归纳假设有 , 因此只需证:. 而这等价于. 显然成立.所以当是.结论成立, 综上由数学归纳法可知. 对一切正整数成立 证法三:由递推公式得. 上述各式相加并化简得 又时.显然成立. 故 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

已知函数f(x)=ex-ax,其中a>0.

(1)若对一切x∈R,f(x) 1恒成立,求a的取值集合;

(2)在函数f(x)的图像上去定点A(x1, f(x1)),B(x2, f(x2))(x1<x2),记直线AB的斜率为k,证明:存在x0∈(x1,x2),使恒成立.

【解析】解:.

单调递减;当单调递增,故当时,取最小值

于是对一切恒成立,当且仅当.        ①

时,单调递增;当时,单调递减.

故当时,取最大值.因此,当且仅当时,①式成立.

综上所述,的取值集合为.

(Ⅱ)由题意知,

,则.当时,单调递减;当时,单调递增.故当

从而

所以因为函数在区间上的图像是连续不断的一条曲线,所以存在使成立.

【点评】本题考查利用导函数研究函数单调性、最值、不等式恒成立问题等,考查运算能力,考查分类讨论思想、函数与方程思想等数学方法.第一问利用导函数法求出取最小值对一切x∈R,f(x) 1恒成立转化为从而得出求a的取值集合;第二问在假设存在的情况下进行推理,然后把问题归结为一个方程是否存在解的问题,通过构造函数,研究这个函数的性质进行分析判断.

 

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已知递增等差数列满足:,且成等比数列.

(1)求数列的通项公式

(2)若不等式对任意恒成立,试猜想出实数的最小值,并证明.

【解析】本试题主要考查了数列的通项公式的运用以及数列求和的运用。第一问中,利用设数列公差为

由题意可知,即,解得d,得到通项公式,第二问中,不等式等价于,利用当时,;当时,;而,所以猜想,的最小值为然后加以证明即可。

解:(1)设数列公差为,由题意可知,即

解得(舍去).      …………3分

所以,.        …………6分

(2)不等式等价于

时,;当时,

,所以猜想,的最小值为.     …………8分

下证不等式对任意恒成立.

方法一:数学归纳法.

时,,成立.

假设当时,不等式成立,

时,, …………10分

只要证  ,只要证 

只要证  ,只要证 

只要证  ,显然成立.所以,对任意,不等式恒成立.…14分

方法二:单调性证明.

要证 

只要证  ,  

设数列的通项公式,        …………10分

,    …………12分

所以对,都有,可知数列为单调递减数列.

,所以恒成立,

的最小值为

 

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(理科做)
阅读下面题目的解法,再根据要求解决后面的问题.
阅读题目:对于任意实数a1,a2,b1,b2,证明不等式(a1b1+a2b22≤(a12+a22)(b12+b22).
证明:构造函数f(x)=(a1x+b12+(a2x+b22=(a12+a22)x2+2(a1b1+a2b2)x+(b12+b22).
注意到f(x)≥0,所以△=[2(a1b1+a2b2)]2-4(a12+a22)(b12+b22)≤0,
即(a1b1+a2b22≤(a12+a22)(b12+b22).
(其中等号成立当且仅当a1x+b1=a2x+b2=0,即a1b2=a2b1.)
问题:(1)请用这个不等式证明:对任意正实数a,b,x,y,不等式
a2
x
+
b2
y
(a+b)2
x+y
成立.
(2)用(1)中的不等式求函数y=
2
x
+
9
1-2x
(0<x<
1
2
)
的最小值,并指出此时x的值.
(3)根据阅读题目的证明,将不等式(a1b1+a2b22≤(a12+a22)(b12+b22)进行推广,得到一个更一般的不等式,并用构造函数的方法对你的推广进行证明.

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(理科做)
阅读下面题目的解法,再根据要求解决后面的问题.
阅读题目:对于任意实数a1,a2,b1,b2,证明不等式(a1b1+a2b22≤(a12+a22)(b12+b22).
证明:构造函数f(x)=(a1x+b12+(a2x+b22=(a12+a22)x2+2(a1b1+a2b2)x+(b12+b22).
注意到f(x)≥0,所以△=[2(a1b1+a2b2)]2-4(a12+a22)(b12+b22)≤0,
即(a1b1+a2b22≤(a12+a22)(b12+b22).
(其中等号成立当且仅当a1x+b1=a2x+b2=0,即a1b2=a2b1.)
问题:(1)请用这个不等式证明:对任意正实数a,b,x,y,不等式数学公式成立.
(2)用(1)中的不等式求函数数学公式的最小值,并指出此时x的值.
(3)根据阅读题目的证明,将不等式(a1b1+a2b22≤(a12+a22)(b12+b22)进行推广,得到一个更一般的不等式,并用构造函数的方法对你的推广进行证明.

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已知数列的前项和为,且 (N*),其中

(Ⅰ) 求的通项公式;

(Ⅱ) 设 (N*).

①证明:

② 求证:.

【解析】本试题主要考查了数列的通项公式的求解和运用。运用关系式,表示通项公式,然后得到第一问,第二问中利用放缩法得到,②由于

所以利用放缩法,从此得到结论。

解:(Ⅰ)当时,由.  ……2分

若存在

从而有,与矛盾,所以.

从而由.  ……6分

 (Ⅱ)①证明:

证法一:∵

 

.…………10分

证法二:,下同证法一.           ……10分

证法三:(利用对偶式)设

.又,也即,所以,也即,又因为,所以.即

                    ………10分

证法四:(数学归纳法)①当时, ,命题成立;

   ②假设时,命题成立,即,

   则当时,

    即

故当时,命题成立.

综上可知,对一切非零自然数,不等式②成立.           ………………10分

②由于

所以

从而.

也即

 

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