已知函数f(x)是在(0,+∞)上每一点均可导的函数,若xf/(x)>f(x)在x>0时恒成立.

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  • 解题思路:①利用商的导数法则求

    g(x)=

    f(x)

    x

    的导数,由已知知其大于0,所以单增.

    ②利用①的结论及x1+x2>x2,和x1+x2>x1,证出不等式

    ③与正整数有关的命题用数学归纳法证

    (1)由g(x)=

    f(x)

    x得g/(x)=

    xf/(x)-f(x)

    x2,因为xf/(x)>f(x),

    所以g/(x)>0在x>0时恒成立,所以函数g(x)=

    f(x)

    x在(0,+∞)上是增函数.

    (2)由(1)知函数g(x)=

    f(x)

    x在(0,+∞)上是增函数,所以当x1>0,x2>0时,

    f(x1+x2)

    x1+x2>

    f(x1)

    x1,

    f(x1+x2)

    x1+x2>

    f(x2)

    x2成立,(5分)

    从而f(x1)<

    x1

    x1+x2f(x1+x2),f(x2)<

    x2

    x1+x2f(x1+x2),

    两式相加得f(x1+x2)>f(x1)+f(x2).

    (3)推广到一般情况为:

    若xi>0(i=1,2,3n),则f(x1+x2+…+xn)>f(x1)+f(x2)+…+f(xn),n∈N,n≥2.

    以下用数学归纳法证明

    (1)当n=2时,有(2)已证成立,

    (2)假设当n=k(k≥2)时成立,即f(x1+x2+…+xk)>f(x1)+f(x2)+…+f(xk

    那么当n=k+1时,f(x1+x2+…+xk+xk+1)>f(x1+x2+…+xk)+f(xk+1)>f(x1)+f(x2)+…+f(xk)+f(xk+1

    成立,即当n=k+1时也成立.

    有(1)(2)可知不等式对一切n∈N,n≥2时都成立.(12分)

    点评:

    本题考点: 函数的单调性与导数的关系;数学归纳法.

    考点点评: 本题考查导数与单调性;利用当调性及数学归纳法证不等式