题目内容
【题目】设函数.
(1)若函数在上单调递增,求的取值范围;
(2)当时,设函数的最小值为,求证:;
(3)求证:对任意的正整数,都有.
【答案】(1);(2)证明见解析;(3)证明见解析.
【解析】
(1) 题意知f′(x)=ex-a≥0对x∈R恒成立,ex>0进而得到结果;(2)由a>0,及f′(x)=ex-a,得到函数的单调性,故得到函数f(x)的最小值为g(a)=f(lna)=elna-alna-1=a-alna-1,再对这个函数求导得到函数的单调性和最值,进而得到结果;(3)由前一问得到(x+1)n+1<(ex)n+1=e(n+1)x令,得到,再赋值:依次代入上述不等式,做和,放缩,利用等比数列求和公式可得到结果.
(1)由题意知f′(x)=ex-a≥0对x∈R恒成立,且ex>0,
故a的取值范围为(-∞,0].
(2)证明:由a>0,及f′(x)=ex-a,
可得函数f(x)在(-∞,lna)上单调递减,在(lna,+∞)上单调递增,
故函数f(x)的最小值为g(a)=f(lna)=elna-alna-1=a-alna-1,则g′(a)=-lna,
故当a∈(0,1)时,g′(a)>0,
当a∈(1,+∞)时,g′(a)<0,
从而可知g(a)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,且g(1)=0,
故g(a)≤0.
(3)证明:由(2)可知,当a=1时,
总有f(x)=ex-x-1≥0,当且仅当x=0时等号成立.即当x+1>0且x≠0时,总有ex>x+1.于是,可得(x+1)n+1<(ex)n+1=e(n+1)x.
令x+1=,即x=-,可得;
令x+1=,即x=-,可得;
令x+1=,即x=-,可得;
……
令x+1=,即x=-,可得.
累加可得
.
故对任意的正整数n,都有.
【题目】十九大以来,某贫困地区扶贫办积极贯彻落实国家精准扶贫的政策要求,带领农村地区人民群众脱贫奔小康,扶贫办计划为某农村地区购买农机机器,假设该种机器使用三年后即被淘汰.农机机器制造商对购买该机器的客户推出了两种销售方案:
方案一:每台机器售价7000元,三年内可免费保养2次,超过2次每次收取保养费200元;
方案二:每台机器售价7050元,三年内可免费保养3次,超过3次每次收取保养费100元.
扶贫办需要决策在购买机器时应该选取那种方案,为此搜集并整理了50台这种机器在三年使用期内保养的次数,得下表:
保养次数 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
台数 | 1 | 10 | 19 | 14 | 4 | 2 |
记表示1台机器在三年使用期内的保养次数.
(1)用样本估计总体的思想,求“不超过2”的概率;
(2)若表示1台机器的售价和三年使用期内花费的费用总和(单位:元),求选用方案一时关于的函数解析式;
(3)按照两种销售方案,分别计算这50台机器三年使用期内的总费用(总费用=售价+保养费),以每台每年的平均费用作为决策依据,扶贫办选择那种销售方案购买机器更合算?