题目内容
【题目】已知函数,,其中为自然对数的底数,.
(1)求证:;
(2)若对于任意,恒成立,求的取值范围;
(3)若存在,使,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3)或.
【解析】
(1)对利用导数研究函数的单调性及最小值,进而证明不等式;
(2)由题意得,对分成三种情况讨论,进而利用参变分离,构造新函数,利用导数研究新函数的最值,从而得到的取值范围;
(3)设,题设等价于函数有零点时的的取值范围,先对函数进行求导得,再对分成三种情况进行研究函数的零点.
解:(1)令,得,
当时,;当时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数在处取得最小值,因为,
所以.
(2)由题意,得,
当,不等式显然成立,此时;
当时,,所以,
当时,,所以,
记,,
∴在区间和上为增函数,和上为减函数.
∴当时,,
当时,,
综上所述的取值范围为.
(3)设,题设等价于函数有零点时的的取值范围.
当,,恒成立,
所以在单调递增,
,
若,则,
只需,则,则,
所以有零点.
当时,,对恒成立,
所以无零点,不成立.
当时,,得,
则时,所以在单调递减;
时,所以在在单调递增,
所以,
①时,,,
又,
所以有零点;
②时,,
所以有零点;
③时,,,
所以无零点,不成立.
综上,的取值范围是或.
【题目】某工厂生产一批零件,为了解这批零件的质量状况,检验员从这批产品中随机抽取了100件作为样本进行检测,将它们的重量(单位:g)作为质量指标值,由检测结果得到如下频率分布表和频率分布直方图.
分组 | 频数 | 频率 |
8 | ||
16 | 0.16 | |
4 | 0.04 | |
合计 | 100 | 1 |
(1)求图中,的值;
(2)根据质量标准规定:零件重量小于47或大于53为不合格品,重量在区间和内为合格品,重量在区间内为优质品.已知每件产品的检测费用为5元,每件不合格品的回收处理费用为20元.以抽检样本重量的频率分布作为该批零件重量的概率分布.若这批零件共400件,现有两种销售方案:
方案一:对剩余零件不再进行检测,回收处理这100件样本中的不合格品,余下所有零件均按150元/件售出;
方案二:继续对剩余零件的重量进行逐一检测,回收处理所有不合格品,合格品按150元/件售出,优质品按200元/件售出.
仅从获得利润大的角度考虑,该生产商应选择哪种方案?请说明理由.