2012年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷):文数第21题<-->返回列表
(本小题满分14分)
已知为正实数,为自然数,抛物线与轴正半轴相交于点,设为该抛物线在点处的切线在轴上的截距。
(Ⅰ)用和表示;
(Ⅱ)求对所有都有成立的的最小值;
(Ⅲ)当时,比较与的大小,并说明理由。
(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。
当,时,
当时,。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。
当时,;当时,。
故在区间上的最小值
所以,当时,,即得
由知(),因此,从而
。
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,所以只需比较与的大小。构造函数,,确定在上的正负,确定题目所给两项的大小。
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