所以f′(x)=1﹣=, 且f(1)=0.
所以当a≤0时f′(x)>0恒成立, 此时y=f(x)在(0, +∞)上单调递增, 这与f(x)≥0矛盾;
当a>0时令f′(x)=0, 解得x=a,
所以y=f(x)在(0, a)上单调递减, 在(a, +∞)上单调递增, 即f(x), min=f(a)
又因为f(x)min=f(a)≥0, 所以a=1;
(2)由(1)可知当a=1时f(x)=x﹣1﹣lnx≥0, 即lnx≤x﹣1, 所以ln(x+1)≤x当且仅当x=0时取等号, 所以ln(1+
)<
, k∈N*.
)…(1+
)<+
+…+
=1﹣
<1,
一方面, (1+)(1+即(1+)(1+
)…(1+)<e; )…(1+
)>(1+)(1+
)(1+
)=
>
另一方面, (1+)(1+2,
同时当n≥3时, (1+)(1+)…(1+)∈(2, e).
)…(1+
)<m,
因为m为整数, 且对于任意正整数n(1+)(1+所以m的最小值为3.
【点评】本题是一道关于函数与不等式的综合题, 考查分类讨论的思想, 考查转化与化归思想, 考查运算求解能力, 考查等比数列的求和公式, 考查放缩法, 注意解题方法的积累, 属于难题.
(二)选考题:共10分。 请考生在第22、23题中任选一题作答, 如果多做, 则按所做的第一题计分。 [选修4-4:坐标系与参数方程] [选修4-5:不等式选讲]
23.(2020?新课标Ⅲ)已知函数f(x)=|x+1|﹣|x﹣2|. (1)求不等式f(x)≥1的解集;
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(2)若不等式f(x)≥x2﹣x+m的解集非空, 求m的取值范围.
【分析】(1)由于f(x)=|x+1|﹣|x﹣2|=, 解不等式f(x)≥1
可分﹣1≤x≤2与x>2两类讨论即可解得不等式f(x)≥1的解集;
(2)依题意可得m≤[f(x)﹣x2+x]max, 设g(x)=f(x)﹣x2+x, 分x≤1、﹣1<x<2、x≥2三类讨论, 可求得g(x)max=, 从而可得m的取值范围.
【解答】解:(1)∵f(x)=|x+1|﹣|x﹣2|=, f(x)≥1,
∴当﹣1≤x≤2时, 2x﹣1≥1, 解得1≤x≤2; 当x>2时, 3≥1恒成立, 故x>2; 综上, 不等式f(x)≥1的解集为{x|x≥1}.
(2)原式等价于存在x∈R使得f(x)﹣x2+x≥m成立, 即m≤[f(x)﹣x2+x]max, 设g(x)=f(x)﹣x2+x.
由(1)知, g(x)=,
当x≤﹣1时, g(x)=﹣x2+x﹣3, 其开口向下, 对称轴方程为x=>﹣1, ∴g(x)≤g(﹣1)=﹣1﹣1﹣3=﹣5;
当﹣1<x<2时, g(x)=﹣x2+3x﹣1, 其开口向下, 对称轴方程为x=∈(﹣1, 2),
∴g(x)≤g()=﹣+﹣1=;
当x≥2时, g(x)=﹣x2+x+3, 其开口向下, 对称轴方程为x=<2, ∴g(x)≤g(2)=﹣4+2=3=1; 综上, g(x)max=, ∴m的取值范围为(﹣∞,
].
【点评】本题考查绝对值不等式的解法, 去掉绝对值符号是解决问题的关键, 突
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出考查分类讨论思想与等价转化思想、函数与方程思想的综合运用, 属于难题.
22.(10分)(2020?新课标Ⅲ)在直角坐标系xOy中, 直线l1的参数方程为(t为参数), 直线l2的参数方程为为P, 当k变化时, P的轨迹为曲线C. (1)写出C的普通方程;
(2)以坐标原点为极点, x轴正半轴为极轴建立极坐标系, 设l3:ρ(cosθ+sinθ)﹣
=0, M为l3与C的交点, 求M的极径.
,
, (m为参数).设l1与l2的交点
【分析】解:(1)分别消掉参数t与m可得直线l1与直线l2的普通方程为y=k(x﹣2)①与x=﹣2+ky②;联立①②, 消去k可得C的普通方程为x2﹣y2=4; (2)将l3的极坐标方程为ρ(cosθ+sinθ)﹣
=0化为普通方程:x+y﹣
=0,
再与曲线C的方程联立, 可得
, 即可求得l3与C的交点M的极径为
ρ=.
, (t为参数),
【解答】解:(1)∵直线l1的参数方程为
∴消掉参数t得:直线l1的普通方程为:y=k(x﹣2)①; 又直线l2的参数方程为
, (m为参数),
同理可得, 直线l2的普通方程为:x=﹣2+ky②;
联立①②, 消去k得:x2﹣y2=4, 即C的普通方程为x2﹣y2=4; (2)∵l3的极坐标方程为ρ(cosθ+sinθ)﹣∴其普通方程为:x+y﹣
=0,
=0,
联立得:,
∴ρ2=x2+y2=
+=5.
.
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∴l3与C的交点M的极径为ρ=
【点评】本题考查参数方程与极坐标方程化普通方程, 考查函数与方程思想与等价转化思想的运用, 属于中档题.
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