所以 3n?1?2n?2(当且仅当n=1时,等号成立)
3bn?1an?122?1??1? 所以.即. …………………………… 14分 3bn?1an?23n?12n?219、【解析】:(1) 当当
时时,
,函数,函数
,……………..…………………………………………..…1分
有一个零点; ……………..…………………………………………….…2分 有两个零点。…………..…………………………………………...…3分
(2)令则
,…………..………………………………………...4分
.…………………………..5分
,.……………………..…...6分
………….………...7分
在内必有一个实根。即,使
成立。……………………………………………………………………..……..…………8分 (3) 假设
存在,由①知抛物线的对称轴为x=-1,且
……9分
∴ …10分
由②知对,都有
令得………11分
由得, ………………………………………. 13分
当时,,其顶点为(-1,0)满足条件
①,又对,都有,满足条件②。
∴存在,使同时满足条件①、②。 …………………………… 14分 qg(x)?px??2lnx,x20、【解析】:(I)由题意
qqq又g(e)?pe??2,?pe??2?qe??2,eee11?(p?q)e?(p?q)?0,?(p?q)(e?)?0,ee1而e??0,?p?q.?????????????3分e (II)由(I)知:
pg(x)?px??2lnxxp2px2?2x?p
g?(x)?p?2??,xxx22
令h(x)=px-2x+p.要使g(x)在(0,+∞)为单调函数,只需h(x)在(0,+∞)满足: h(x)≥0或h(x)≤0恒成立.………………………………4分
①p?0时,h(x)??2x,
2x?x?0,?h(x)?0,?g?(x)??2?0,x∴g(x)在(0,+∞)单调递减,
∴p=0适合题意.………………………………………………5分
2
②当p>0时,h(x)=px-2x+p图象为开口向上抛物线, 称轴为x=1∈(0,+∞).
p∴h(x)min=p-1.
p只需p-1≥0,即p≥1时h(x)≥0,g′(x) ≥0,
p∴g(x)在(0,+ ∞)单调递增,∴p≥1适合题意.…………………………7分
2
③当p<0时,h(x)=px-2x+p图象为开口向下的抛物线,
其对称轴为x=1?(0,+∞),
p只需h(0)≤0,即p≤0时h(0)≤(0,+ ∞)恒成立. ∴g′(x)<0 ,∴g(x)在(0,+ ∞)单调递减, ∴p<0适合题意.
综上①②③可得,p≥1或p≤0.……………………………………9分 (III)证明:①即证:lnx-x+1≤0 (x>0),
设
11?x.
k(x)?lnx?x?1,则k?(x)??1?xx当x∈(0,1)时,k′(x)>0,∴k(x)为单调递增函数;
当x∈(1,∞)时,k′(x)<0,∴k(x)为单调递减函数; ∴x=1为k(x)的极大值点, ∴k(x)≤k(1)=0.
即lnx-x+1≤0,∴lnx≤x-1.………………………………11分 ②由①知lnx≤x-1,又x>0,
.
?lnxx?11??1?xxx
?n?N*,n?2时,令x?n2,得lnn21?1?.n2n2lnn11?2?(1?2),2nnln2ln3lnn1111?2?2???2?(1?2?1?2???1?2)223223n11111111?[(n?1)]?(2?2???2)]?[(n?1)?(????)]222?33?4n(n?1)23n1111111?[n?1?(???????)]22334nn?1111?[n?1?(?)]22n?12n2?n?1?4(n?1)∴结论成立.…………………………………………………………………………14分 21、【解析】:(1) a?1,f(x)在区间[1,3]上单调递增,即f(x)?[f(1),f(3)], 所以,当x?[1,3]时,
4
m?n?f(3)?f(1)?3
因为函数为偶函数,所以当x?[?3,?1]时,
4
m?n?f(3)?f(1)?3 (2)
a当x?0时,f(x)?x?在(0,a]上单调递减,[a,??)上单调递增x若a?9,则a?3,所以函数f(x)在区间[1,3]上单调递减,即f(x)?[f(3),f(1)] 所以,当x?[1,3]时,
, 2m?n?f(1)?f(3)?a?23因为函数为偶函数,所以 当x?[?3,?1]时,
2m?n?f(1)?f(3)?a?23若a?1,即0?a?1,f(x)在区间[1,3]上单调递增, 即f(x)?[f(1),f(3)], 所以,当x?[1,3]时,
2
m?n?f(3)?f(1)?2?a3因为f(1)?f(a) 若1?a?a?3,即1?a?3,当x?[1,3]时,
,
f(x)max?f(3),f(x)min?f(a)所以
am?n?f(3)?f(a)?3??2a3若1?a?3,即3?a?9,当x?[1,3]时,
,
f(x)max?f(1),f(x)min?f(a)所以
m?n?f(1)?f(a)?1?a?2a 综上所述,因为函数为偶函数,所以当x?[?3,?1]时,
?2a?2?3,0?a?1??3?a?2a,1?a?3?g(a)??3?1?a?2a,3?a?9??2a?2,a?9??3
(3) 当k?(1,2]时,0?k?cosx?3,0?k2?cos2x?4.
由(2)知,由a?16,f(x)在
(0,a]上是减函数, 故f(x)在(0,4)上是减函数 要使只要即设
f(k?cosx)?f(k2?cos2x),x?R k?cosx?k2?cos2x(x?R)
cos2x?cosx?k2?k(x?R) ① 1?1?h(x)?cos2x?cosx??cosx???2?4?2,则函数h(x)在上的最大值为.
要使①式恒成立,必须k2?k?2,即k?2或k??1.
所以,在区间k?(1,2]上存在k?2,使得
f(k?cosx)≥f(k2?cos2x)对任意的
x?R恒成立.
0122rnn22、解答(1)f(x)?x2n?1[Cn?Cnx?Cnx?????Cn(?1)rxr????Cnx]
=x2n?1(1?x)n,……1分
f?(x)?(2n?1)x2n?2(1?x)n?x2n?1?n(1?x)=
x2n?2(1?x)n?1[2n?1?(3n?1)x]。……2分
令f?(x)?0
x1?0,x2?2n?1,x3?1,从而x1