7、⑴证明:当a>1时,不等式成立。
⑵要使上述不等式成立,能否将条件“a>1”适当放宽?若能,请放宽条件并简述理由;若不能,也请说明理由。
⑶请你根据⑴、⑵的证明,试写出一个类似的更为一般的结论,且给予证明。
解:(1)证:,∵a>1,∴>0,
∴原不等式成立 (6¢)
(2)∵a-1与a5-1同号对任何a>0且a¹1恒成立,∴上述不等式的条件可放宽
为a>0且a¹1 (9¢)
(3)根据(1)(2)的证明,可推知:若a>0且a¹1,m>n>0,则有(12¢)
证:左式-右式= (14¢)
若a>1,则由m>n>0Þam-n>0,am+n>0Þ不等式成立;
若0<a<1,则由m>n>0Þ0<am-n<1, 0<am+n<1Þ不等式成立.(16¢)
6、已知函数的最大值为正实数,集合
,集合。
(1)求和;
(2)定义与的差集:且。
设,,均为整数,且。为取自的概率,为取自的概率,写出与的二组值,使,。
(3)若函数中,, 是(2)中较大的一组,试写出在区间[,n]上的最大值函数的表达式。
解:(1)∵,配方得,由得最大值。……………………………………………………………3分
∴,。…………………………6分
(2)要使,。可以使①中有3个元素,中有2个元素, 中有1个元素。则。…………………………………………………9分
②中有6个元素,中有4个元素, 中有2个元素。则…………………………………………………………………………12分
(3)由(2)知…………………………13分
………………………………………………18分
5、已知两个向量, .
(1)若t=1且,求实数x的值;.
(2)对tÎR写出函数具备的性质.
解:(1)由已知得 ……2分
……4分
解得,或 ……6分
(2) ……8分
具备的性质:
①偶函数;
②当即时,取得最小值(写出值域为也可);
③单调性:在上递减,上递增;由对称性,在上递增,在递减 ……14分
说明:写出一个性质得3分,写出两个性质得5分,写出三个性质得6分,包括写出函数的零点(,)等皆可。写出函数的定义域不得分,写错扣1分
.
4、(理)已知为正常数。
(1)可以证明:定理“若、,则(当且仅当时取等号)”推广到三个正数时结论是正确的,试写出推广后的结论(无需证明);
(2)若在上恒成立,且函数的最大值大于,求实数的取值范围,并由此猜测的单调性(无需证明);
(3)对满足(2)的条件的一个常数,设时,取得最大值。试构造一个定义在上的函数,使当时,,当时,取得最大值的自变量的值构成以为首项的等差数列。
(文)已知函数,,
(Ⅰ)当时,若在上单调递增,求的取值范围;
(Ⅱ)求满足下列条件的所有实数对:当是整数时,存在,使得是的最大值,是的最小值;
(Ⅲ)对满足(Ⅱ)的条件的一个实数对,试构造一个定义在,且上的函数,使当时,,当时,取得最大值的自变量的值构成以为首项的等差数列。
(理)解:(1)若、、,则(当且仅当时取等号)。
(2)在上恒成立,即在上恒成立,
∵,∴,即,
又∵
∴,即时,
,
又∵,∴。 综上,得 。
易知,是奇函数,∵时,函数有最大值,
∴时,函数有最小值。
故猜测:时,单调递减;时,单调递增。
(3)依题意,只需构造以为周期的周期函数即可。
如对,,此时
,
即 。
(文)解:(Ⅰ)当时,,
若,,则在上单调递减,不符题意。
故,要使在上单调递增,必须满足 ,∴ 。
(Ⅱ)若,,则无最大值,故,
∴为二次函数,
要使有最大值,必须满足,即且,
此时,时,有最大值。
又取最小值时,,依题意,有,则,
∵且,∴,得,此时或。
∴满足条件的实数对是。
(Ⅲ)当实数对是时,
依题意,只需构造以2(或2的正整数倍)为周期的周期函数即可。
如对,,
此时,,
故
3、(12′=9′+3′)(理)设表示幂函数在上是增函数的的集合;表示不等式 对任意恒成立的的集合。(1)求;(2)试写出一个解集为的不等式。
(文)设表示幂函数在上是增函数的的集合;表示不等式对任意恒成立的的集合。(1)求;(2)试写出一个解集为的不等式。
解:(理)(1)∵幂函数在上是增函数,∴,即,
又不等式对任意恒成立,∴,即,
∴ 。
(2)一个解集为的不等式可以是 。
(文)(1)∵幂函数在上是增函数,∴,即,
又不等式对任意恒成立,∴,即,
∴ 。
(2)一个解集为的不等式可以是 。
2、用水清洗一堆蔬菜上残留的农药的效果假定如下:用x单位量的水清洗一次以后,蔬菜上残留的农药量与这次清洗前残留的农药量之比为.
(Ⅰ)试解释的实际意义;
(Ⅱ)现有a(a>0)单位量的水,可以清洗一次,也可以把水平均分成2份后清洗两次.哪种方案清洗后蔬菜上残留的农药比较少?请说明理由.
解:(I)f(0)=1.表示没有用水清洗时,蔬菜上的农药量没有变化.……………2'
(Ⅱ)设清洗前蔬菜上的农药量为1,那么用a单位量的水清洗1次后.残留的农药量为 W1=1×f(a)=;……………………………………………………………………4'
又如果用单位量的水清洗1次,残留的农药量为1×f()=,
此后再用单位量的水清洗1次后,残留的农药量为
W2=·f()=[]2=.……………………………8'
由于W1-W2=-=,………………………9'
故当a>2时,W1>W2,此时,把a单位量的水平均分成2份后,清洗两次,残留的农药量较少;当a=2时,W1=W2,此时,两种清洗方式效果相同;当a<2时,W1<W2,此时,把a单位量的水清洗一次,残留的农药量较少.…………………………12'
22.(本小题满分14分)
已知函数
(Ⅰ)若
(Ⅱ)若
(Ⅲ)若
的大小关系(不必写出比较过程).
解:(Ⅰ)
(Ⅱ)设
……6分
(Ⅲ)在题设条件下,当k为偶数时
当k为奇数时……14分
21.(本小题满分12分)
垂直于x轴的直线交双曲线于M、N不同两点,A1、A2分别为双曲线的左顶点和右顶点,设直线A1M与A2N交于点P(x0,y0)
(Ⅰ)证明:
(Ⅱ)过P作斜率为的直线l,原点到直线l的距离为d,求d的最小值.
解(Ⅰ)证明:
①
直线A2N的方程为 ②……4分
①×②,得
(Ⅱ)
……10分
当……12分
3.唐山二模
22.(本小题满分14分)
(理)给定正整数和正数,对于满足条件的所有无穷等差数列,试求的最大值,并求出取最大值时的首项和公差.
(文)给定正整数和正数,对于满足条件的所有无穷等差数列,试求的最大值,并求出取最大值时的首项和公差.
(理)解:设公差为,则. 3分
4分
. 7分
又.
∴,
当且仅当时,等号成立. 11分
∴. 13分
当数列首项,公差时,,
∴的最大值为. 14分
(文)解:设公差为,则. 3分
, 6分
又.
∴.
当且仅当时,等号成立. 11分
∴. 13分
当数列首项,公差时,.
∴的最大值为. 14分
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