题文
已知函数f(x)=x+tx(t>0),过点P(1,0)作曲线y=f(x)的两条切线PM,PN,切点分别为M,N.(1)当t=2时,求函数f(x)的单调递增区间;
(2)设|MN|=g(t),试求函数g(t)的表达式;
(3)在(2)的条件下,若对任意的正整数n,在区间[2,n+64n]内,总存在m+1个数a1,a2,…,am,am+1,使得不等式g(a1)+g(a2)+…+g(am)<g(am+1)成立,求m的最大值. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)当t=2时,f(x)=x+2x,f′(x)=1-2x2=x2-2x2>0解得x>2,或x<-2.∴函数f(x)有单调递增区间为(-∞,2),(2,+∞)
(2)设M、N两点的横坐标分别为x1、x2,
∵f′(x)=1-tx2,∴切线PM的方程为:y-(x1+tx1)=(1-tx21)(x-x1).
又∵切线PM过点P(1,0),∴有0-(x1+tx1)=(1-tx21)(1-x1).
即x12+2tx1-t=0.(1)
同理,由切线PN也过点(1,0),得x22+2tx2-t=0.(2)
由(1)、(2),可得x1,x2是方程x2+2tx-t=0的两根,
∴x1+x2=-2tx1•x2=-t. (*)
|MN|=(x1-x2)2+(x1+tx1-x2-tx2)2=(x1-x2)2[1+(1-tx1x2)2][(x1+x2)2-4x1x2][1+(1-tx1x2)2]
把(*)式代入,得|MN|=20t2+20t,
因此,函数g(t)的表达式为g(t)=20t2+20t(t>0)
(3)易知g(t)在区间[2,n+64n]上为增函数,
∴g(2)≤g(ai)(i=1,2,,m+1).
则m•g(2)≤g(a1)+g(a2)++g(am).
∵g(a1)+g(a2)++g(am)<g(am+1)对一切正整数n成立,
∴不等式m•g(2)<g(n+64n)对一切的正整数n恒成立m20×22+20×2<20(n+64n)2+20(n+64n),
即m<16[(n+64n)2+(n+64n)]对一切的正整数n恒成立
∵n+64n≥16,
∴16[(n+64n)2+(n+64n)]≥16[162+16]=1363.
∴m<1363.
由于m为正整数,∴m≤6.又当m=6时,存在a1=a2═am=2,am+1=16,对所有的n满足条件.
因此,m的最大值为6.
解析
2x考点
据考高分专家说,试题“已知函数f(x)=x+tx(t>0),过.....”主要考查你对 [函数的单调性、最值 ]考点的理解。 函数的单调性、最值单调性的定义:
1、对于给定区间D上的函数f(x),若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是区间上的增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是区间D上的减函数。
2、如果函数y=f(x)在区间上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为函数f(x)的单调区间。如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,区间D称为函数f(x)的单调增或减区间
3、最值的定义:
最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最大值.
最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最小值
判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法:
(1)定义法:其步骤是:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2;
②作差f(x1)-f(x2)或作商
,并变形;
③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较
与1的大小;
④根据定义作出结论。
(2)复合法:利用基本函数的单调性的复合。
(3)图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。


