40.已知函数

  (1)求函数f(x)是单调区间;

  (2)如果关于x的方程有实数根,求实数的取值集合;

  (3)是否存在正数k,使得关于x的方程有两个不相等的实数根?如果存在,求k满足的条件;如果不存在,说明理由.

解:(1)函数的定义域是

对求导得

  …………(2分)

由

由

因此 是函数的增区间;

(-1,0)和(0,3)是函数的减区间   ………………(5分)

(2)[解法一]:因为

所以实数m的取值范围就是函数的值域  …………(6分)

对

令

∴当x=2时取得最大值,且

又当x无限趋近于0时,无限趋近于无限趋近于0,

进而有无限趋近于-∞.

因此函数的值域是

即实数m的取值范围是  ………………(9分)

[解法二]:方程有实数根等价于直线与曲线y=lnx有公共点,并且当直线与曲线y=lnx相切时,m取得最大值. ……(6分)

设直线相切,切点为求导得

解得 

所以m的最大值是。而且易知当与曲线y=lnx总有公共点。

因此实数m的取值集合是  ………………(9分)

(3)结论:这样的正数k不存在。  ………………(10分)

下面采用反证法来证明:假设存在正数k,使得关于x的方程

有两个不相等的实数根,则

 …………(11分)

根据对数函数定义域知都是正数。

又由(1)可知,当

∴=

再由k>0,可得

由于 不妨设

由①和②可得

利用比例性质得 

即   …………(13分)

由于上的恒正增函数,且

又由于 上的恒正减函数,且

∴

∴

这与(*)式矛盾。

因此满足条件的正数k不存在  ……………………(14分)

35.已知等差数列{an}的首项a1=1,公差d>0,且第二项、第五项、第十四项分别是一个等比数列的第二项、第三项、第四项.

(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;

(Ⅱ)设bn=(n∈N*),Sn=b1+b2+…+bn,是否存在最大的整数t,使得任意的n均有Sn>总成立?若存在,求出t;若不存在,请说明理由.

解:(Ⅰ)由题意得(a1+d)(a1+13d)=(a1+4d)2, ……………………… 2 分

整理得2a1d=d2.

∵a1=1,解得(d=0舍),d=2.  ………………………………………… 4 分

∴an=2n-1(n∈N*).  …………………………………………………… 6 分

(Ⅱ)bn===(-),

∴Sn=b1+b2+…+bn=[(1-)+(-)+…+(-)]

=(1-)=.  …………………………………… 10 分

假设存在整数t满足Sn>总成立.

又Sn+1-Sn=-=>0,

∴数列{Sn}是单调递增的.  ……………………………………………… 12 分

∴S1=为Sn的最小值,故<,即t<9.

又∵t∈N*,

∴适合条件的t的最大值为8.  ………………………………………… 14 分

36 已知数列满足:,,≥.

(Ⅰ)求数列的通项公式; 

(Ⅱ)求使不等式<成立的所有正整数、的值.

解 (Ⅰ)由2 an+1 = 3an-an-1(n≥2),得 2(an+1-an)= an-an-1,

∴,因此数列{ an-an-1 }是以a2-a1 = 1为首项,为公比的等比数列,

∴,……………………………………………………………………………………4分

于是 an =(an-an-1)+(an-1-an-2)+ … +(a2-a1)+ a1

  ==. ………………………………………6分

(Ⅱ)由不等式,得 ,

∴ ,即 ,………………………………………………8分

所以  2<(4-m)· 2n <8. ∵ 2n为正偶数,4-m为整数,

∴ (4-m)· 2n = 4,或 (4-m)· 2n = 6,

∴  或  或  或

解得  或  或  或

经检验使不等式成立的所有正整数m、n的值为

(m,n)=(1,1)或(2,1)或(3,2).………………………………………………………12分

说明  问题(1)的归纳做法是:由已知可得,

∴ ,,

,……,于是 .

 0  55702  55710  55716  55720  55726  55728  55732  55738  55740  55746  55752  55756  55758  55762  55768  55770  55776  55780  55782  55786  55788  55792  55794  55796  55797  55798  55800  55801  55802  55804  55806  55810  55812  55816  55818  55822  55828  55830  55836  55840  55842  55846  55852  55858  55860  55866  55870  55872  55878  55882  55888  55896  447348 

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