题目内容
【题目】设函数
,
,其中
,
是自然对数的底数.
(1)设
,当
时,求
的最小值;
(2)证明:当
,
时,总存在两条直线与曲线
与
都相切;
(3)当
时,证明:
.
【答案】(1)最小值
(2)证明见解析(3)证明见解析
【解析】
(1)求出
的解析式,求导求单调性,然后则可求出最小值.(2)总存在两条直线与曲线
与
都相切,及
与
永远都存在两条公切线,分别设出切点求出切线方程,根据切线方程为同一条,列出方程组求解,证明等式恒成立即可. (3)即证明当
时,
.令
,求导求令
的最小值大于0即可.
解:(1)
,
,
当
时,
,
单调递减;
当
时,
,
单调递增,
故
时,
取得最小值
.
(2)∵
,
∴
在点
处的切线方程为
;
∵
,
∴
在点
处的切线方程为
.
由题意得
,则
.
令
,则
,
由(1)得
时,
单调递增,又
,
时,
,
∴当
时,
,
单调递减;
当
时,
,
单调递增.
由(1)得
,
又
,
,所以函数
在
和
内各有一个零点,
故当
时,总存在两条直线与曲线
与
都相切.
(3)
.
令
,以下证明当
时,
的最小值大于0.
求导得
.
①当
时,
,
;
②当
时,
,
令
,
,
又
,取
且使
,即
,
则
,
∵
,故
存在唯一零点
,
即
有唯一的极值点且为极小值点
,又
,
且
,即
,故
,
∵
,故
是
上的减函数.
∴
,所以
.
综上,当
时,
.
【题目】蚂蚁森林是支付宝客户端为首期“碳账户”设计的一款公益行动:用户通过步行、地铁出行、在线缴纳水电煤气费、网络挂号、网络购票等行为就会减少相应的碳排放量,可以用来在支付宝里养一棵虚拟的树.这棵树长大后,公益组织、环保企业等蚂蚁生态伙伴们可以在现实沙漠化地区(阿拉善、通辽、库布齐等)种下一棵实体的树目前通辽地区对部分基地樟子松幼苗的培育技术进行了改进,为了了解改进后的效果,现从改进前后的树苗培育基地各抽取了
株产品作为样本,检测其同样生长周期的高度(单位:
),若高度不低于
才适合移植,否则继续等待生长图1是改进前的样本的频率分布直方图,表2是改进后的样本频率分布表.
图1
![]()
表2技术改进后样本的频率分布表
高度 | 频数 |
|
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(1)根据图1和表2提供的信息,试从移植率的角度对培育技术改进前后的优劣进行比较;
(2)估计培育技术未改进的基地树苗高度的平均数;
(3)在市场中,规定高度在
内的为三等苗,
内的为二等苗,
内的为一等苗.现从表2高度不低于
的树苗样本中采用分层抽样的方法抽取
株,再从这
株幼苗中随机抽取
株,求这
株中一、二、三等苗都有的概率.