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已知函数f=ln-k+1求函数f的极值点.若f≤0恒成立,试确定实数k的取值范围.证明:ln23+ln3

题文

已知函数f(x)=ln(x-1)-k(x-1)+1
(1)求函数f(x)的极值点.
(2)若f(x)≤0恒成立,试确定实数k的取值范围.
(3)证明:ln23+ln38+ln415+…+lnnn2-1<(n+4)(n-1)6(n∈N,n>1). 题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)f(x)的定义域为(1,+∞),f′(x)=1x-1-k.
当k≤0时,∵x-1>0,∴f′(x)>0,则f(x) 在(1,+∞)上是增函数.
f(x)在(1,+∞)上无极值点.
当 k>0时,令f′(x)=0,则 x=1+1k. 所以当x∈(1,1+1k )时,f′(x)=1x-1-k>11+1k-1-k=0,
∴f(x)在∈(1,1+1k )上是增函数,
当x∈(1+1k,+∞) 时,f′(x)=1x-1-k<11+1k-1-k=0,∴f(x)在∈(1+1k,+∞)  上是减函数.
∴x=1+1k 时,f(x)取得极大值. 
综上可知,当 k≤0时,f(x)无极值点;  当k>0时,f(x)有唯一极值点 x=1+1k.
(2)由1)可知,当k≤0时,f(2)=1-k>0,f(x)≤0 不成立.
故只需考虑k>0.
由1)知,f(x)max=f(1+1k )=-lnk,
若f(x)≤0 恒成立,只需 f(x)max=f(1+1k )=-lnk≤0 即可,
化简得:k≥1.所以,k 的取值范围是[1,+∞).
3)由2)知,当k=1时,lnx<x-1,x>1.
∴lnn3<n3-1=(n-1)(n2+n+1)<(n-1)(n+1)2
∴lnnn2-1<n+13,n∈N,n>1.
∴ln23+ln38+ln415+…+lnnn2-1<13 (3+4+5+…+n+1)=13×(3+n+1)2(n-1)
=(n+4)(n-1)6,n∈N,n>1.

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解析

1x-1

考点

据考高分专家说,试题“已知函数f(x)=ln(x-1)-k(x.....”主要考查你对 [函数的奇偶性、周期性 ]考点的理解。 函数的奇偶性、周期性

函数的奇偶性定义:

偶函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),则称函数f(x)为偶函数。
奇函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数。 
 
函数的周期性

(1)定义:若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使f(x+T)=f(x)恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。
周期函数定义域必是无界的。
(2)若T是周期,则k·T(k≠0,k∈Z)也是周期,所有周期中最小的正数叫最小正周期。一般所说的周期是指函数的最小正周期。
周期函数并非都有最小正周期,如常函数f(x)=C。

奇函数与偶函数性质:

(1)奇函数与偶函数的图像的对称性:奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称。
(3)在公共定义域内,①两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数; ②两个偶函数的和、积是偶函数; ③一个奇函数,一个偶函数的积是奇函数。

注:定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.

1、函数是奇函数或偶函数的前提定义域必须关于原点对称;定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.

2、函数的周期性    令a , b 均不为零,若: 
(1)函数y = f(x) 存在 f(x)=f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|a| 
(2)函数y = f(x) 存在f(a + x) = f(b + x) ==> 函数最小正周期 T=|b-a| 
(3)函数y = f(x) 存在 f(x) = -f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(4)函数y = f(x) 存在 f(x + a) =
已知函数f=ln-k+1求函数f的极值点.若f≤0恒成立,试确定实数k的取值范围.证明:ln23+ln3
  ==> 函数最小正周期 T=|2a| 
(5)函数y = f(x) 存在 f(x + a) = 
已知函数f=ln-k+1求函数f的极值点.若f≤0恒成立,试确定实数k的取值范围.证明:ln23+ln3
  ==> 函数最小正周期 T=|4a|

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