(Ⅰ)用a和n表示f(n); (Ⅱ)求对所有n都有
成立的a的最小值;
(Ⅲ)当0<a<1时,比较明理由.
【解答】解:(Ⅰ)∵抛物线
与的大小,并说
与x轴正半轴相交于点A,∴A()
对求导得y′=﹣2x
∴抛物线在点A处的切线方程为,∴
n
∵f(n)为该抛物线在点A处的切线在y轴上的截距,∴f(n)=a; (Ⅱ)由(Ⅰ)知f(n)=a,则
n
3
n
成立的充要条件是a≥2n+1
>2n+1
3
n3
即知,a≥2n+1对所有n成立,特别的,取n=2得到a≥
nn
当a=,n≥3时,a>4=(1+3)
n
≥1+=1+2n+
3
当n=0,1,2时,
∴a=时,对所有n都有
;
k
成立
∴a的最小值为
(Ⅲ)由(Ⅰ)知f(k)=a,下面证明:
首先证明:当0<x<1时,
设函数g(x)=x(x﹣x)+1,0<x<1,则g′(x)=
时,g′(x)>0
2
x(x﹣)
当0<x<时,g′(x)<0;当
故函数g(x)在区间(0,1)上的最小值g(x)min=g()=0 ∴当0<x<1时,g(x)≥0,∴
第21页(共40页)
由0<a<1知0<a<1,因此
k
,
从而=≥=
>
=
16.(2011?四川)已知函数f(x)=x+,h(x)=.
(Ⅰ)设函数F(x)=f(x)﹣h(x),求F(x)的单调区间与极值;
(Ⅱ)设a∈R,解关于x的方程log4[f(x﹣1)﹣]=log2h(a﹣x)﹣log2h(4﹣x);
(Ⅲ)试比较f(100)h(100)﹣与的大小.
【解答】解:(Ⅰ)由F(x)=f(x)﹣h(x)=x+﹣F′(x)=当x∈(0,当x∈(
,令F′(x)=0,得x=)时,F′(x)<0;
.
(x≥0)知,
,+∞)时,F′(x)>0. )时,F(x)是减函数;
故x∈(0,故x∈(
,+∞)时,F(x)是增函数.
处有极小值且F(
)=.
F(x)在x=
(Ⅱ)原方程可化为log4(x﹣1)+log2 h(4﹣x)=log2h(a﹣x), 即log2(x﹣1)+log2
=log2
,
??
①当1<a≤4时,原方程有一解x=3﹣②当4<a<5时,原方程有两解x=3
; ;
第22页(共40页)
③当a=5时,原方程有一解x=3; ④当a≤1或a>5时,原方程无解.
(Ⅲ)设数列 {an}的前n项和为sn,且sn=f(n)g(n)﹣ 从而有a1=s1=1. 当2<k≤100时, ak=sk﹣sk﹣1==[(4k﹣3)
﹣(4k﹣1)
,ak﹣]
==
即对任意的2<k≤100,都有ak>又因为a1=s1=1,
所以a1+a2+a3+…+a100>故f(100)h(100)﹣
>0. .
=h(1)+h(2)+…+h(100).
>.
17.(2011?陕西)设函数f(x)定义在(0,+∞)上,f(1)=0,导函数f′(x)=,g(x)=f(x)+f′(x).
(Ⅰ)求g(x)的单调区间和最小值; (Ⅱ)讨论g(x)与
的大小关系;
(Ⅲ)是否存在x0>0,使得|g(x)﹣g(x0)|<对任意x>0成立?若存在,求出x0的取值范围;若不存在请说明理由.
【解答】解:(Ⅰ)由题设易知f(x)=lnx,g(x)=lnx+,
∴g′(x)=,令g′(x)=0,得x=1,
第23页(共40页)
当x∈(0,1)时,g′(x)<0,故g(x)的单调递减区间是(0,1), 当x∈(1,+∞)时,g′(x)>0,故g(x)的单调递增区间是(1,+∞), 因此x=1是g(x)的唯一极值点,且为极小值点,从而是最小值点, ∴最小值为g(1)=1; (Ⅱ)
=﹣lnx+x,
=2lnx﹣x+,
设h(x)=g(x)﹣
则h′(x)=,
当x=1时,h(1)=0,即g(x)=,
当x∈(0,1)∪(1,+∞)时,h′(x)<0,h′(1)=0, 因此,h(x)在(0,+∞)内单调递减, 当0<x<1,时,h(x)>h(1)=0,即g(x)>当x>1,时,h(x)<h(1)=0,即g(x)<
, ,
(Ⅲ)满足条件的x0 不存在.证明如下:证法一 假设存在x0>0, 使|g(x)﹣g(x0)|<成立,即对任意x>0, 有
,(*)但对上述x0,取
时,
有 Inx1=g(x0),这与(*)左边不等式矛盾, 因此,不存在x0>0,使|g(x)﹣g(x0)|< 成立. 证法二 假设存在x0>0,使|g(x)﹣g(x0)|成<立. 由(Ⅰ)知,又
的最小值为g(x)=1. >Inx,
而x>1 时,Inx 的值域为(0,+∞),
∴x≥1 时,g(x) 的值域为[1,+∞),从而可取一个x1>1, 使 g(x1)≥g(x0)+1,即g(x1)﹣g(x0)≥1, 故|g(x1)﹣g(x0)|≥1>
,与假设矛盾.
∴不存在x0>0,使|g(x)﹣g(x0)|<成立.
18.(2011?四川)已知函数f(x)=x+,h(x)=
2
2
.
(Ⅰ)设函数F(x)=18f(x)﹣x[h(x)],求F(x)的单调区间与极值;
第24页(共40页)

