摘要:(1)解法一:不等式f(x)≤1.即≤1+ax.
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已知函数f(x)=ex-ax,其中a>0.
(1)若对一切x∈R,f(x)
1恒成立,求a的取值集合;
(2)在函数f(x)的图像上去定点A(x1, f(x1)),B(x2, f(x2))(x1<x2),记直线AB的斜率为k,证明:存在x0∈(x1,x2),使
恒成立.
【解析】解:
令
.
当
时
单调递减;当
时
单调递增,故当
时,
取最小值![]()
于是对一切
恒成立,当且仅当
. ①
令
则![]()
当
时,
单调递增;当
时,
单调递减.
故当
时,
取最大值
.因此,当且仅当
时,①式成立.
综上所述,
的取值集合为
.
(Ⅱ)由题意知,
令
则
![]()
![]()
令
,则
.当
时,
单调递减;当
时,
单调递增.故当
,
即![]()
从而
,
又![]()
![]()
所以![]()
因为函数
在区间
上的图像是连续不断的一条曲线,所以存在
使
即
成立.
【点评】本题考查利用导函数研究函数单调性、最值、不等式恒成立问题等,考查运算能力,考查分类讨论思想、函数与方程思想等数学方法.第一问利用导函数法求出
取最小值
对一切x∈R,f(x)
1恒成立转化为
从而得出求a的取值集合;第二问在假设存在的情况下进行推理,然后把问题归结为一个方程是否存在解的问题,通过构造函数,研究这个函数的性质进行分析判断.
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(理科做)
阅读下面题目的解法,再根据要求解决后面的问题.
阅读题目:对于任意实数a1,a2,b1,b2,证明不等式(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)(b12+b22).
证明:构造函数f(x)=(a1x+b1)2+(a2x+b2)2=(a12+a22)x2+2(a1b1+a2b2)x+(b12+b22).
注意到f(x)≥0,所以△=[2(a1b1+a2b2)]2-4(a12+a22)(b12+b22)≤0,
即(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)(b12+b22).
(其中等号成立当且仅当a1x+b1=a2x+b2=0,即a1b2=a2b1.)
问题:(1)请用这个不等式证明:对任意正实数a,b,x,y,不等式
成立.
(2)用(1)中的不等式求函数
的最小值,并指出此时x的值.
(3)根据阅读题目的证明,将不等式(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)(b12+b22)进行推广,得到一个更一般的不等式,并用构造函数的方法对你的推广进行证明.
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(理科做)
阅读下面题目的解法,再根据要求解决后面的问题.
阅读题目:对于任意实数a1,a2,b1,b2,证明不等式(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)(b12+b22).
证明:构造函数f(x)=(a1x+b1)2+(a2x+b2)2=(a12+a22)x2+2(a1b1+a2b2)x+(b12+b22).
注意到f(x)≥0,所以△=[2(a1b1+a2b2)]2-4(a12+a22)(b12+b22)≤0,
即(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)(b12+b22).
(其中等号成立当且仅当a1x+b1=a2x+b2=0,即a1b2=a2b1.)
问题:(1)请用这个不等式证明:对任意正实数a,b,x,y,不等式
+
≥
成立.
(2)用(1)中的不等式求函数y=
+
(0<x<
)的最小值,并指出此时x的值.
(3)根据阅读题目的证明,将不等式(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)(b12+b22)进行推广,得到一个更一般的不等式,并用构造函数的方法对你的推广进行证明.
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阅读下面题目的解法,再根据要求解决后面的问题.
阅读题目:对于任意实数a1,a2,b1,b2,证明不等式(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)(b12+b22).
证明:构造函数f(x)=(a1x+b1)2+(a2x+b2)2=(a12+a22)x2+2(a1b1+a2b2)x+(b12+b22).
注意到f(x)≥0,所以△=[2(a1b1+a2b2)]2-4(a12+a22)(b12+b22)≤0,
即(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)(b12+b22).
(其中等号成立当且仅当a1x+b1=a2x+b2=0,即a1b2=a2b1.)
问题:(1)请用这个不等式证明:对任意正实数a,b,x,y,不等式
| a2 |
| x |
| b2 |
| y |
| (a+b)2 |
| x+y |
(2)用(1)中的不等式求函数y=
| 2 |
| x |
| 9 |
| 1-2x |
| 1 |
| 2 |
(3)根据阅读题目的证明,将不等式(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)(b12+b22)进行推广,得到一个更一般的不等式,并用构造函数的方法对你的推广进行证明.