题目内容
【题目】已知函数 , ,其中e为自然对数的底数.
(1)求函数 在x 1处的切线方程;
(2)若存在 ,使得 成立,其中 为常数,
求证: ;
(3)若对任意的 ,不等式 恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】
(1)
解:(1)因为 ,所以 ,故 .
所以函数 在x 1处的切线方程为 ,
即 .
(2)
由已知等式 得 .
记 ,则 .
假设 .
①若 ,则 ,所以 在 上为单调增函数.
又 ,所以 ,与 矛盾.
②若 ,记 ,则 .
令 ,解得 .
当 时, , 在 上为单调增函数;
当 时, , 在 上为单调减函数.
所以 ,所以 ,
所以 在 上为单调增函数.
又 ,所以 ,与 矛盾.
综合①②,假设不成立,所以 .
(3)
由 得 .
记 , ,
则 .
①当 时,因为 , ,所以 ,
所以 在 上为单调增函数,所以 ,
故原不等式恒成立.
法一:
②当 时,由(2)知 , ,
当 时, , 为单调减函数,
所以 ,不合题意.
法二:
②当 时,一方面 .
另一方面, , .
所以 ,使 ,又 在 上为单调减函数,
所以当 时, ,故 在 上为单调减函数,
所以 ,不合题意.
综上, .
【解析】(1.)利用积函数的导函数法则求出导函数再将x=1代入求出斜率求出切线方程。
(2.)假设 ,将 整理为 ,求导又单调性判断是否在不同点存在相同的y值
(3.)对 求导然后分 、 两种情况讨论。
【考点精析】本题主要考查了复合函数单调性的判断方法的相关知识点,需要掌握复合函数f[g(x)]的单调性与构成它的函数u=g(x),y=f(u)的单调性密切相关,其规律:“同增异减”才能正确解答此题.
【题目】现有1 000根某品种的棉花纤维,从中随机抽取50根,纤维长度(单位:mm)的数据分组及各组的频数见右上表,据此估计这1 000根中纤维长度不小于37.5 mm的根数是 .
纤维长度 | 频数 |
[22.5,25.5) | 3 |
[25.5,28.5) | 8 |
[28.5,31.5) | 9 |
[31.5,34.5) | 11 |
[34.5,37.5) | 10 |
[37.5,40.5) | 5 |
[40.5,43.5] | 4 |