【題目】已知函數(shù).
(I)若,判斷上的單調(diào)性;
(Ⅱ)求函數(shù)上的最小值;
(III)當(dāng)時(shí),是否存在正整數(shù)n,使恒成立?若存在,求出n的最大值;若不存在,說明理由.
【答案】(I)見解析;(Ⅱ)見解析; (III)見解析
【解析】
(I)根據(jù)f′(x)的符號(hào)得出結(jié)論;
(II)討論a的范圍,得出f(x)在[1,e]上單調(diào)性,根據(jù)單調(diào)性得出最小值;
(III)化簡不等式可得n+xlnx,根據(jù)兩側(cè)函數(shù)的單調(diào)性得出兩函數(shù)在極值點(diǎn)處的函數(shù)值的大小,從而得出n的范圍.
(Ⅰ)當(dāng)時(shí),
由于,故,
在單調(diào)遞增.
(Ⅱ)
當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,
,
當(dāng)時(shí),由解得(負(fù)值舍去)
設(shè)
若,即,也就是時(shí),單調(diào)遞增,
,
若,即時(shí)
單調(diào)遞減,
單調(diào)遞增.
故
若即時(shí)單調(diào)遞減
,
綜上所述:當(dāng)時(shí),的最小值為1;
當(dāng)時(shí),的最小值為
當(dāng)時(shí),的最小值為.
(Ⅲ)當(dāng)時(shí),不等式為
恒成立
由于,故成立,,又
所以n只可能為1或2.
下證時(shí)不等式恒成立
事實(shí)上,設(shè)
,
又設(shè)在單調(diào)遞增
故
即
所以當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,
時(shí),單調(diào)遞增,
故
即時(shí),,對(duì)恒成立,
所以存在正整數(shù)n,且n的最大值為2,滿足題意.
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A. B. C. D.
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A. B.
C. D.
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A.數(shù)列是遞增數(shù)列B.數(shù)列是遞增數(shù)列
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