2014年高考理科数学真题解析分类汇编:函数(11)
发布时间:2021-06-06
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所以f′(x)=
p-1cp-1 c-
1->0. (1-p)xp=
ppp x1111
由此可得,f(x)在[,+∞)上单调递增,因而,当x>cf(x)>f(c=cpppp1
①当n=1时,由a1>c>0,即ap1>c可知 p
p-11cc1-p11 1<a1,并且a2=f(a1)>c,从而可得a1>a2> a2=1+1=a1 1pa1 pp pp1
故当n=1时,不等式an>an+1>c成立.
p
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②假设n=k(k≥1,k∈N*)时,不等式ak>ak+1>c成立,则当n=k+1时,f(ak)>f(ak+1)>f(c,
pp1
即有ak+1>ak+2>c
p
所以当n=k+1时,原不等式也成立.
1
综合①②可得,对一切正整数n,不等式an>an+1>c
p
20.、[2014·福建卷] 已知函数f(x)=ex-ax(a为常数)的图像与y轴交于点A,曲线y=f(x)在点A处的切线斜率为-1.
(1)求a的值及函数f(x)的极值; (2)证明:当x>0时,x2<ex;
(3)证明:对任意给定的正数c,总存在x0,使得当x∈(x0,+∞)时,恒有x2<cex. 20.解:方法一:(1)由f(x)=ex-ax,得f ′(x)=ex-a. 又f ′(0)=1-a=-1,得a=2. 所以f(x)=ex-2x,f ′(x)=ex-2. 令f ′(x)=0,得x=ln 2.
当x<ln 2时,f ′(x)<0,f(x)单调递减; 当x>ln 2时,f ′(x)>0,f(x)单调递增. 所以当x=ln 2时,f(x)取得极小值,
且极小值为f(ln 2)=eln 2-2ln 2=2-ln 4, f(x)无极大值.
(2)证明:令g(x)=ex-x2,则g′(x)=ex-2x. 由(1)得,g′(x)=f(x)≥f(ln 2)=2-ln 4>0, 故g(x)在R上单调递增,又g(0)=1>0, 所以当x>0时,g(x)>g(0)>0,即x2<ex.
(3)证明:①若c≥1,则ex≤cex.又由(2)知,当x>0时,x2<ex. 故当x>0时,x2<cex.
取x0=0,当x∈(x0,+∞)时,恒有x2<cex.
1
②若0<c<1,令k=,要使不等式x2<cex成立,只要ex>kx2成立.
c而要使ex>kx2成立,则只要x>ln(kx2),只要x>2ln x+ln k成立. 2x-2
令h(x)=x-2ln x-ln k,则h′(x)=1-.
xx所以当x>2时,h′(x)>0,h(x)在(2,+∞)内单调递增.
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