若函数y=f(x)x在(m,+∞)上为增函数(m为常数),则称f(x)为区间(m,+∞)上的“一阶比增函数”.

1个回答

  • 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