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題目列表(包括答案和解析)

若定義在區(qū)間D上的函數(shù)對于區(qū)間D上的任意兩個值、總有以下不等式成立,則稱函數(shù)為區(qū)間D上的凸函數(shù) .

(1)證明:定義在R上的二次函數(shù)是凸函數(shù);

(2)設(shè),并且時,恒成立,求實數(shù)的取值范圍,并判斷函數(shù)能否成為上的凸函數(shù);

(3)定義在整數(shù)集Z上的函數(shù)滿足:①對任意的;②,. 試求的解析式;并判斷所求的函數(shù)是不是R上的凸函數(shù)說明理由.

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若定義在區(qū)間D上的函數(shù)y=f(x)對于區(qū)間D上任意x1,x2都有不等式數(shù)學(xué)公式成立,則稱函數(shù)y=f(x)在區(qū)間D上的凸函數(shù).
(I)證明:定義在R上的二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c(a<0)是凸函數(shù);
(II)對(I)的函數(shù)y=f(x),若|f(1)|≤1,|f(2)|≤2,|f(3)|≤3,求|f(4)|取得最大值時函數(shù)y=f(x)的解析式;
(III)定義在R上的任意凸函數(shù)y=f(x),當(dāng)q,p,m,n∈N*且p<m<n<q,p+q=m+n,證明:f(p)+f(q)≤f(m)+f(n).

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若定義在區(qū)間D上的函數(shù)y=f(x)對于區(qū)間D上任意x1,x2都有不等式
1
2
[f(x1)+f(x2)]≤f(
x1+x2
2
)
成立,則稱函數(shù)y=f(x)在區(qū)間D上的凸函數(shù).
(I)證明:定義在R上的二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c(a<0)是凸函數(shù);
(II)對(I)的函數(shù)y=f(x),若|f(1)|≤1,|f(2)|≤2,|f(3)|≤3,求|f(4)|取得最大值時函數(shù)y=f(x)的解析式;
(III)定義在R上的任意凸函數(shù)y=f(x),當(dāng)q,p,m,n∈N*且p<m<n<q,p+q=m+n,證明:f(p)+f(q)≤f(m)+f(n).

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若定義在區(qū)間D上的函數(shù)y=f(x)對于區(qū)間D上任意x1,x2都有不等式
1
2
[f(x1)+f(x2)]≤f(
x1+x2
2
)
成立,則稱函數(shù)y=f(x)在區(qū)間D上的凸函數(shù).
(I)證明:定義在R上的二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c(a<0)是凸函數(shù);
(II)對(I)的函數(shù)y=f(x),若|f(1)|≤1,|f(2)|≤2,|f(3)|≤3,求|f(4)|取得最大值時函數(shù)y=f(x)的解析式;
(III)定義在R上的任意凸函數(shù)y=f(x),當(dāng)q,p,m,n∈N*且p<m<n<q,p+q=m+n,證明:f(p)+f(q)≤f(m)+f(n).

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若定義在區(qū)間D上的函數(shù)y=f(x)對于區(qū)間D上的任意兩個值x1、x2總有以下不等式≤f()成立,則稱函數(shù)y=f(x)為區(qū)間D上的凸函數(shù).
(1)證明:定義在R上的二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c(a<0)是凸函數(shù);
(2)設(shè)f(x)=ax2+x(a∈R,a≠0),并且x∈[0,1]時,f(x)≤1恒成立,求實數(shù)a的取值范圍,并判斷函數(shù)
f(x)=ax2+x(a∈R,a≠0)能否成為R上的凸函數(shù);
(3)定義在整數(shù)集Z上的函數(shù)f(x)滿足:①對任意的x,y∈Z,f(x+y)=f(x)f(y);②f(0)≠0,f(1)=2.
試求f(x)的解析式;并判斷所求的函數(shù)f(x)是不是R上的凸函數(shù)說明理由.

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一.選擇題:

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

答案

C

A

C

B

B

A

B

D

二.填空題:

9.6、30、10;                 10.?5;               11.;

12.?250;                     13.;              14.③④

三.解答題:

15.解: ;  ………5分

方程有非正實數(shù)根

 

綜上: ……………………12分16.解:(I)設(shè)袋中原有個白球,由題意知

可得(舍去)

答:袋中原有3個白球. 。。。。。。。。4分

(II)由題意,的可能取值為1,2,3,4,5

 

所以的分布列為:

1

2

3

4

5

。。。。。。。。。9分

(III)因為甲先取,所以甲只有可能在第一次,第三次和第5次取球,記”甲取到白球”為事件,則

答:甲取到白球的概率為.。。。。。。。。13分

17.解:(1)由.,∴=1;。。。。。。。。。4分

(2)任取、∈(1,+∞),且設(shè),則:

>0,

在(1,+∞)上是單調(diào)遞減函數(shù);。。。。。。。。。8分

(3)當(dāng)直線∈R)與的圖象無公共點時,=1,

<2+=4=,|-2|+>2,

得:.。。。。。。。。13分

18.(Ⅰ)證明:∵底面,底面, ∴

   又∵平面,平面,

    ∴平面3分

(Ⅱ)解:∵點分別是的中點,

,由(Ⅰ)知平面,

平面

,,

為二面角的平面角,

底面,∴與底面所成的角即為

,∵為直角三角形斜邊的中點,

為等腰三角形,且,∴;

(Ⅲ)過點于點,∵底面,

   ∴底面,為直線在底面上的射影,

   要,由三垂線定理的逆定理有要 ,

 設(shè),則由

 又∴在直角三角形中,,

,

∵ ,

在直角三角形中,,

 ,即時,

(Ⅲ)以點為坐標(biāo)原點,建立如圖的直角坐標(biāo)系,設(shè),則,,設(shè),則

,,,

,時時,.

 

 

19  證明:(1)對任意x1, x2∈R, 當(dāng) a0,

=                         =……(3分)

∴當(dāng)時,,即

  當(dāng)時,函數(shù)f(x)是凸函數(shù).   ……(4分)

 (2) 當(dāng)x=0時, 對于a∈R,有f(x)≤1恒成立;當(dāng)x∈(0, 1]時, 要f(x)≤1恒成立

, ∴ 恒成立,∵ x∈(0, 1], ∴ ≥1, 當(dāng)=1時, 取到最小值為0,∴ a≤0, 又a≠0,∴ a的取值范圍是.

由此可知,滿足條件的實數(shù)a的取值恒為負數(shù),由(1)可知函數(shù)f(x)是凸函數(shù)………10分

(3)令,∵,∴,……………..(11)分

,則,故;

,則

;,……………..(12)分

,則;∴時,.

綜上所述,對任意的,都有;……………..(13)分

所以,不是R上的凸函數(shù). ……………..(14)分

對任意,有,

所以,不是上的凸函數(shù). ……………..(14)分

20. 解:(1)設(shè)數(shù)列的前項和為,則

……….4分

(2)為偶數(shù)時,

為奇數(shù)時,

………9分

(3)方法1、因為所以

當(dāng),時,,

又由,兩式相減得

 所以若,則有………..14分

方法2、由,兩式相減得

………..11分

所以要證明,只要證明

或①由:

所以…………………14分

或②由:

…………………14分

數(shù)學(xué)歸納法:①當(dāng)

當(dāng)

②當(dāng)

當(dāng)

綜上①②知若,則有.

所以,若,則有.。。。。。。。。。14分

 

 


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