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2012年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷):文数第22题

  2016-10-28 14:58:16  

(2012四川卷计算题)

(本小题满分14分)

已知为正实数,为自然数,抛物线轴正半轴相交于点,设为该抛物线在点处的切线在轴上的截距。

(Ⅰ)用表示

(Ⅱ)求对所有都有成立的的最小值;

(Ⅲ)当时,比较的大小,并说明理由。

【出处】
2012年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷):文数第22题
【答案】

(Ⅰ)由已知得,交点的坐标为,对求导得

则抛物线在点处的切线方程为:  ,令,得,所以

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,则成立的充要条件是

即知,对于所有的成立,特别地,取,得到

时,

时,。故时,对所有均成立。

所以满足条件的的最小值为3。  

(Ⅲ)由(Ⅰ)知

下面证明:

首先证明:当时,

设函数, 则

时,;当时,

在区间上的最小值

所以,当时,,即得

),因此,从而

【解析】

本题主要考查等比数列、指数函数以及导数在函数中的应用等相关知识。

(Ⅰ)令,得出点坐标,对抛物线方程求导,得出过点的切线的斜率,由此即可得出过点的切线方程,令,得出

(Ⅱ)由已知得出,观察此不等式,可知当较大时,随着的增大,的变化速率比的变化速率快。所以,猜想只要当时,不等式成立,那么当时,不等式也一定成立,于是令,得到,则此时的最小值为3,接下来证明当时,对于所有的,不等式均成立即可。

(Ⅲ)由(Ⅱ)知:,观察到后面一项是等比数列的前项和,所以只需比较的大小。构造函数,确定上的正负,确定题目所给两项的大小。

【考点】
等差数列、等比数列指数函数导数在研究函数中的应用
【标签】
换元法函数与方程的思想


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