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        1. 設(shè)函數(shù)f(x)=x2-2(-1)klnx(k∈N*).f′(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù).
          (1)當(dāng)k為偶數(shù)時(shí),正項(xiàng)數(shù)列{an}滿足:a1=1,anf′(an)=
          a
          2
          n+1
          -3
          .證明:數(shù)列{
          a
          2
          n
          }
          中任意不同三項(xiàng)不能構(gòu)成等差數(shù)列;
          (2)當(dāng)k為奇數(shù)時(shí),證明:當(dāng)x>0時(shí),對任意正整數(shù)n都有[f′(x)]n-2n-1f′(x)≥2n(2n-2)成立.
          分析:(1)當(dāng)k為偶數(shù)時(shí),由已知anf′(an)=
          a
          2
          n+1
          -3
          ,得出2(an2-1)=an+12-3,整理構(gòu)造得出數(shù)列{an2+1}是以2為公比,以a12+1=2為首項(xiàng)的等比數(shù)列,求出an2=2n-1,假設(shè)數(shù)列{
          a
          2
          n
          }
          中存在不同三項(xiàng)ar2,as2at2構(gòu)成等差數(shù)列,不妨設(shè)r<s<t,則2as2=ar2+at2①,考察①是否有解,作出解答.
          (2)當(dāng)k為奇數(shù)時(shí),原不等式化為2(x+
          1
          x
          )
          n
          -2n-1•2(xn+
          1
          xn
          )≥2n(2n-2).可以利用二項(xiàng)式定理,結(jié)合倒序相加法,基本不等式進(jìn)行證明,或者用數(shù)學(xué)歸納法證明.
          解答:證明:(1)當(dāng)k為偶數(shù)時(shí),f(x)=x2-2lnx,f′(x)=2x-
          2
          x
          =
          2(x2-1)
          x 
          ,f′(an)=
          2(an2-1)
          an 

          由已知,得出2(an2-1)=an+12-3,
          an+12+1=2(an2+1),數(shù)列{an2+1}是以2為公比,以a12+1=2為首項(xiàng)的等比數(shù)列.
          an2+1=2•2n-1=2nan2=2n-1,
          假設(shè)數(shù)列{
          a
          2
          n
          }
          中存在不同三項(xiàng)ar2as2at2構(gòu)成等差數(shù)列,不妨設(shè)r<s<t,則2as2=ar2+at2,即2(2s-1)=2r-1+2t-1,2s+1=2r+2t,2s-r+1=1+2t-r
          又s-r+1>0,t-r>0,
          ∴2s-r+1為偶數(shù),1+2t-r為奇數(shù),矛盾.故假設(shè)不成立.因此數(shù)列{
          a
          2
          n
          }
          中任意不同三項(xiàng)不能構(gòu)成等差數(shù)列.
          (2)當(dāng)k為奇數(shù)時(shí),f(x)=x2+2lnx,f′(x)=2x+
          2
          x
          =2(x+
          1
          x
          ),即證2(x+
          1
          x
          )
          n
          -2n-1•2(xn+
          1
          xn
          )≥2n(2n-2)
          即證(x+
          1
          x
          )
          n
          -(xn+
          1
          xn
          )≥2n-2.
          證法一:由二項(xiàng)式定理,即證
          C
          1
          n
          xn-2
          +
          C
          2
          n
          xn-4
          +
          C
          3
          n
          xn-6
          +…
          C
          n-1
          n
          x2-n
          ≥2n-2
          設(shè)Sn=
          C
          1
          n
          xn-2
          +
          C
          2
          n
          xn-4
          +
          C
          3
          n
          xn-6
          +…
          C
          n-1
          n
          x2-n

          又Sn=
          C
          n-1
          n
          x2-n
          +
          C
          n-2
          n
          x4-n
          +…+
          C
          2
          n
          xn-4
          +
          C
          1
          n
          xn-2

          兩式相加,得出2Sn=
          C
          1
          n
          (xn-2x2-n)
          +
          C
          2
          n
          (xn-4x4-n)
          +…+
          C
          n-1
          n
          (x2-nxn-2)

          ≥2(
          C
          1
          n
          C
          2
          n
          +…
          C
          n-1
          n
          )=2(2n-2).
          ∴Sn2n-2.
          證法二:數(shù)學(xué)歸納法
          當(dāng)n=1時(shí),左邊=0,右邊=0,不等式成立.
          設(shè)當(dāng)n=k(k≥1)時(shí)成立.即(x+
          1
          x
          )
          k
          -(xk+
          1
          xk
          )≥2k-2成立,
          則當(dāng)n=k+1時(shí),(x+
          1
          x
          )
          k+1
          -(xk+1+
          1
          xk+1
          )=(x+
          1
          x
          )
          k
          (x+
          1
          x
          )
           
          -(xk+1+
          1
          xk+1

          ≥[(2k-2)+(xk+
          1
          xk
          )](x+
          1
          x
          )
           
          -(xk+1+
          1
          xk+1

          =(2k-2)(x+
          1
          x
          )
           
          +xk+1+
          1
          xk+1
          +xk-1+
          1
          xk-1
          -(xk+1+
          1
          xk+1

          =(2k-2)(x+
          1
          x
          )
           
          +xk-1+
          1
          xk-1

          ≥(2k-2)•2+2
          =2k+1-2
          即當(dāng)n=k+1時(shí)不等式成立.
          綜上所述,對任意正整數(shù)n不等式成立.
          點(diǎn)評:本題是函數(shù)、數(shù)列、不等式的綜合.考查數(shù)列通項(xiàng)公式求解,不定方程解的討論,不等式的證明方法.用到了構(gòu)造轉(zhuǎn)化、基本不等式、數(shù)學(xué)歸納法等知識(shí)方法.運(yùn)算量較大,是容易出錯(cuò)的地方.
          練習(xí)冊系列答案
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          科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

          設(shè)函數(shù)f(x)=x2+|x-2|-1,x∈R.
          (1)判斷函數(shù)f(x)的奇偶性;
          (2)求函數(shù)f(x)的最小值.

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          科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

          設(shè)函數(shù)f(x)=x2-ax+a+3,g(x)=ax-2a.若存在x0∈R,使得f(x0)<0與g(x0)<0同時(shí)成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是
           

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          設(shè)函數(shù)f(x)=x2+aln(x+1),a∈R.(注:(ln(x+1))′=
          1x+1
          ).
          (1)討論f(x)的單調(diào)性.
          (2)若f(x)有兩個(gè)極值點(diǎn)x1,x2,且x1<x2,求f(x2)的取值范圍.

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          科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

          設(shè)函數(shù)f(x)=x2-mlnx,h(x)=x2-x+a.
          (1)若曲線y=f(x)在x=1處的切線為y=x,求實(shí)數(shù)m的值;
          (2)當(dāng)m=2時(shí),若方程f(x)-h(x)=0在[1,3]上恰好有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
          (3)是否存在實(shí)數(shù)m,使函數(shù)f(x)和函數(shù)h(x)在公共定義域上具有相同的單調(diào)性?若存在,求出m的值,若不存在,說明理由.

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          科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

          設(shè)函數(shù)f(x)=x2+x+aln(x+1),其中a≠0.
          (1)若a=-6,求f(x)在[0,3]上的最值;
          (2)若f(x)在定義域內(nèi)既有極大值又有極小值,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
          (3)求證:不等式ln
          n+1
          n
          n-1
          n3
          (n∈N*)恒成立.

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