解题思路:(1)由“一阶比增函数”的意义知只需说明y=
f(x)/x]在(0,+∞)上是单调增函数.求导可得结论;
(2)由(1)知y=
f(x)
x
在(0,+∞)上是单调增函数.当x1>0,x2>0时,
f(
x
1
+
x
2
)
x
1
+
x
2
>
f(
x
1
)
x
1
,
f(
x
1
+
x
2
)
x
1
+
x
2
>
f(
x
2
)
x
2
.变形后两式相加可得结论;
(3)由(2)知,n≥2时,可得f(x1)+f(x2)+f(x3)+…+f(xn)<f(x1+x2+x3+…+xn)(n≥2)恒成立.构造f(x)=xlnx,知xf′(x)-f(x)=x(lnx+1)-xlnx=x>0符合条件,则当xi>0(i=1,2,3,…,n)时,有x1lnx1+x2lnx2+…+xnlnxn<(x1+x2+x3+…+xn)ln(x1+x2+x3+…+xn)(n≥2)(*)恒成立.令
x
n
=
1
(n+1
)
2
,记Sn=x1+x2+…+xn=[1
2
2
+
1
3
2
+…+
1
(n+1
)
2
,
利用放缩法可得
1/2
−
1
n+2
<S
n
<1−
1
n+1],则(x1+x2+x3+…+xn)ln(x1+x2+x3+…+xn)<(x1+x2+x3+…+xn)ln(1-[1/n+1])<-[1/n+1](x1+x2+x3+…+xn)(∵ln(1+x)<x),<-[1/n+1]([1/2
−
1
n+2])=-
n
2(n+1)(n+2)
(**),再由(**)及(*)可得结论.
证明:(1)由y=
f(x)/x],对y求导知y′=
f′(x)•x−f(x)
x2,
由xf′(x)>f(x)可知:y′>0在(0,+∞)上恒成立.
从而y=
f(x)
x在(0,+∞)上是单调增函数.
∴f(x)为区间(0,+∞)上的“一阶比增函数”.
(2)由(1)知y=
f(x)
x在(0,+∞)上是单调增函数.
当x1>0,x2>0时,
f(x1+x2)
x1+x2>
f(x1)
x1,
f(x1+x2)
x1+x2>
f(x2)
x2.
于是f(x1)<
x1
x1+x2f(x1+x2),f(x2)<
x2
x1+x2f(x1+x2),
两式相加得到:f(x1)+f(x2)<f(x1+x2).
(3)由(2)可知:y=
f(x)
x在(0,+∞)上是单调递增函数,
f(x1)+f(x2)<f(x1+x2)(x1,>0,x2>0)恒成立,
则当n≥2时,f(x1+x2+x3+…+xn)=f[x1+(x2+x3+…+xn)]>f(x1)+f(x2+x3+…+xn)
=f(x1)+f[x2+(x3+…+xn)]>f(x1)+f(x2)+f(x3+…+xn)
=…>f(x1)+f(x2)+f(x3)+…+f(xn)恒成立.即f(x1)+f(x2)+f(x3)+…+f(xn)<f(x1+x2+x3+…+xn)(n≥2)恒成立.
构造f(x)=xlnx,知xf′(x)-f(x)=x(lnx+1)-xlnx=x>0符合条件,
则当xi>0(i=1,2,3,…,n)时,
有x1lnx1+x2lnx2+…+xnlnxn<(x1+x2+x3+…+xn)ln(x1+x2+x3+…+xn)(n≥2)(*)恒成立.
令xn=
1
(n+1)2,记Sn=x1+x2+…+xn=[1
22+
1
32+…+
1
(n+1)2,
则Sn<
1/1•2+
1
2•3+…+
1
n(n+1)]=1-[1/2+
1
2−
1
3]+…+
1
n−
1
n+1=1-[1/n+1],
Sn>
1
2•3+
1
3•4+…+
1
(n+1)(n+2)=[1/2−
1
3+
1
3−
1
4]+…+
1
n+1−
1
n+2=[1/2−
1
n+2],
∴(x1+x2+x3+…+xn)ln(x1+x2+x3+…+xn)<(x1+x2+x3+…+xn)ln(1-[1/n+1])
<-[1/n+1](x1+x2+x3+…+xn)(∵ln(1+x)<x),
<-[1/n+1]([1/2−
1
n+2])=-[n
2(n+1)(n+2)(**),
由(**)及(*)可知:
1
22ln
1
22+
1
32ln
1
32+…+
1
(n+1)2ln
1
(n+1)2<-
n
2(n+1)(n+2),
于是
1
22ln22+
1
32ln32+
1
42ln42+…+
1
(n+1)2ln(n+1)2>
n
2(n+1)(n+2),
1
22ln2+
1
32ln3+…+
1
(n+1)2ln(n+1)>
n
4(n+1)(n+2)(n∈N*)
点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究函数的单调性.
考点点评: 该题考查利用导数研究函数的单调性、最值及不等式的证明,考查学生的推理论证能力、运算求解能力,考查学生综合运用所学知识分析解决问题的能力,该题综合性强,运算量大,能力要求高.
1年前
7
回答问题,请先
登录
·
注册
可能相似的问题
已知函数f(x)是R上的增函数,a、b∈R,对命题“若a+b≥0,则f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b).”
1年前
1个回答
已知函数f(x)在R上是增函数,a,b∈R.
1年前
2个回答
至少让我能懂)若F(X)在(-00,0)U(0,+00)上为奇函数,且在(0,+00)上为增函数,F(-2)=0,f(-
1年前
2个回答
下列函数中,既是(二分之π,π)上的增函数,又是以π为周期的偶函数是?
1年前
1个回答
函数f(x)=lx-al+2在x∈【0,+∞)上为增函数,a的取值
1年前
3个回答
已知函数f(x)是定义在正无穷上的增函数,试求函数f(-x2+5x+6)的单调区间 是—(X的平方)
1年前
13个回答
函数y=f(x)在(0,2)上是增函数,函数y=f(x+2)是偶函数,则下列结论对的是
1年前
1个回答
证明函数f(x)=3x+2在R上是增函数
1年前
5个回答
已知函数f(x)=a/x在(0,正无穷大)上是增函数,求实数a的取值范围
1年前
2个回答
1)函数y=4sin(派/3 - x/2)的最小正周期T=?2)已知函数f(x)是区间(-无穷,+无穷)上的增函数,P(
1年前
1个回答
若y=f(x)在负无穷到零和零到正无穷上为奇函数,且在零到正无穷上为增函数,f(-2)=0,则不等式xf(x)
1年前
2个回答
已知函数f(X)=log2(x+a/x) (a为常数),若函数在(2,正无穷)上为增函数,求a的
1年前
1个回答
若奇函数f(x)在区间[3,5]上是增函数,且最小值为4,则在区间[-5,-3]上是
1年前
1个回答
已知函数f(x)是R上的增函数A(0,—1),B(3,1)是其图像上的两点,那么|f(x+1)|《1的解集的补集是?
1年前
3个回答
下列函数中在区间(负无穷,0)上为增函数的是
1年前
3个回答
已知函数f(x)=x3+3bx2-2b3在(-∞,0)上是增函数,在(0,2)是减函数,若f(x)=16恰有一解,求b的
1年前
1个回答
若函数f(X) 在区间 (a,b] 上是增函数,在区间 [b,c) 上也是增函数,则f(x) 在区间(a,c) 上是什么
1年前
1个回答
下列区间中,函数f(x)=[In(2-x)] 其上为增函数的是[1,2)
1年前
2个回答
下列命题:①函数y=-[2/x]在其定义域上是增函数;
1年前
1个回答
你能帮帮他们吗
一个数的5倍是7.5,这个数是______.
1年前
2个回答
(2005•杭州一模)如图所示,A、B两物体质量比为3:2,原来静止在平板小车上,A、B之间有一根被压缩了的弹簧,A、B
高悬赏
1年前
悬赏30滴雨露
1个回答
某车间上午的缺勤人数是出勤人数的[1/7],下午又有1人请假回家,这样出勤人数是缺勤的6倍,这个车间共有多少人?
1年前
1个回答
不对不对,是3X-4.5=1.2X
1年前
1个回答
解二次根式数学题1.如果最简二次根式 a-b√3+5b 和√2a+4b-1 是同类二次根式,求a,b的值2.已知根式3a
1年前
4个回答
精彩回答
计算:0﹣(﹣6)=________.
10个月前
悬赏5滴雨露
1个回答
Long ago there was a boy was hungry for success.
1年前
1个回答
Matt asked ________________.
1年前
1个回答
一个长方体形状的儿童游泳池,长40米、宽14米,深1.2米.现在要在四壁和池底贴上面积为16平方分米的正方形瓷砖,需要多少块?
1年前
1个回答
证明数列cosn发散
1年前
1个回答
Copyright © 2021 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 0.135 s. - webmaster@yulucn.com