版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
第十章函数方程与不等式证明11a一.证明不等式an1an(n1)2lna
11n1ann2.(a>1,n1)证明:令f(x)ax,在1n1,1n上使用拉格朗日定理f(1)f(1n)n111alnaanan1
f'()(11)1nn1n(n1)1ana即lna因此
1n1
an(n1)11aan1an(n1)2lna二.若a0,b0,0<p<1,证明
11n1ann2.(a>1,n1)(ab)papbp证明:令f(x)(xb)pxpbp明显f(0)=0.当x0时,由于0<p<1f'(x)p(xb)p1pxp10因此当x0时,f(x)单减,因此f(a)f(0)=0.因此(ab)即得(ab)
papbp0papbp三.设函数f(x)在[0,1]上有连续导数,知足0f'(x)1且f(0)0.求证1213(x)dxf(x)dx0f0x2x3(t)dt,明显F(0)证明:令F(x)=0.由于0f'(x)1且f(0)0,f(t)dtf00因此当x>0时f(x)>0.F'(x)xf(t)dtf3(x)2f(x)0=f(x)x2(x)(1)2f(t)dtf0xf(t)dtf2(x),明显(0)=0.令(x)20'(x)2f(x)2f(x)f'(x)2f(x)(1f'(x))0因此当x>0时,(x)>0.由(1)知F'(x)0(x>0).当x>0时F(x)F(0)=0.因此F(1)F(0)=0.立刻获得121f(x)dx0f3(x)dx0四.求证|a|p|b|p21p(|a||b|)p,(0<p<1).求证:先证当0x1,0<p<1时,有21pxp(1x)p1令F(x)xp(1x)pF'(x)pxp1p(1x)p1.F'(x)0得x1.F(1)21p,F(1)F(0)1.22因此F(1)21p为最大值,F(1)F(0)1为最小值.因此当0x1,0<p<1时,2有21pxp(1x)p12令x|a|,则1x|b|.代入上述结论,立刻获得|a||b||a||b|21p|a|p|b|p1(|a||b|)p(|a||b|)p即(|a||b|)p|a|p|b|p21p(|a||b|)p,(0<p<1).五.求证:若x+y+z=6,则x2y2z212,(x0,y0,z0).证明:方法1:2(x2y2z2)2xy2yz2xzx2y2z2(xyz)22xy2yz2xz362(x2y2z2)因此3(x2y2z2)36,x2y2z212方法2:解以下条件极值问题:s(x,y,z)x2y2z2条件:xyz6222-(x+y+z-6)令F(x,y,z,)=x+y+zFx'2x0,Fy'2y0,Fz'2z0解得x=y=z=2.只有一个驻点,当x=y=z=2时达到最小值12.因此x2y2z212,(x0,y0,z0)六.证明:1若f(x)在[a,b]上是增添的,且在其上f''(x)0,则(ba)f(a)b(ba)f(a)f(b)f(x)dx2a2若f(x)在[a,b]上是增添的,且在其上f''(x)0,则(ba)f(b)f(x)dx(ba)f(a)f(b)ba2证明:1方法1:由于f(x)是增添的,因此关于[a,b]中的全部x,有f(x)>f(a),因此bf(x)dxf(a)(ba)af(a)f(x)令F(x)f(t)dt(xa)xa2F'(x)f(x)f(a)f(x)(xa)f'(x)f(x)f(a)(xa)f'(x)2222f'( )(xa)f'(x)(xa)(ax)22=1(xa)[f'()f'(x)]0(由于f''(x)0)2因此F(x)单增.又由于F(a)=0,因此F(b)>F(a)=0.立刻可得bf(x)dx(ba)f(a)f(b)a2方法2:将f(x)台劳睁开t,x,因此f(a)
f(t)f(x)f'(x)(tx)f''( )(tx)22!f(a)f(x)f'(x)(ax)f''(1)(ax)22!f(b)f(x)f'(x)(bx)f''(2)(bx)22!f''(1)(ax)2f''(2)(bx)2f(b)2f(x)f'(x)(ab)2xf'(x)2!2!(f(b)f(a))(ba)2b(ab)b上式二边积分得f(x)dxf'(x)dxaa2xf'(x)dxbf''(1)(ax)2f''(2)(bx)2dxbaa2!2!因此bbb(f(b)f(a))(ba)f(x)dx(ab)(f(b)f(a))2xf(x)f(x)dx22aaabf(x)dxaf(b)af(a)bf(b)bf(a)2bf(b)2af(a)4abf(x)dx(ba)(f(a)f(b))4a2(ba)(f(b)f(a))bf(x)dx于是4aba(f(b)f(a))b即f(x)dx2a证法同1.注:不论方法1,2,右侧的不等式都不需要f(x)单增的条件.七.证明:1x1x2xnx12x22xn2nnx1x2xnnx1x2xn2nn2nn证明:1方法一:先证akbkak2bk2k1k1k1nnnn由(akxbk)2ak2x22akbkxbk20k1k1k1k1n2nn获得akbkak2bk2k1k1k1上述不等式中令akxk,bk1,获得nn2xkn1k1xk2nnk1n即x1x2xnx12x22xn2.nn方法二:令f(x)x2,p1p2pn1n由于f''(x)20因此f(p1x1pnxn)p1f(x1)pnf(xn)即(x1nxn)2x12nxn2即x1x2xnx12x22xn2nn2取f(x)=lnx,f''(x)10.令p=p==p=1/n.12nx2因此lnx1nxn1lnx11lnxnlnnx1xnnn立刻获得x1x2xnnx1x2xn.n八.设f''(x)c[a,b],且f(a)f(b)0,求证:b(ba)3max|f''(x)|f(x)dxa12axb证明:方法1=(x1=2
1b1b1:f''(x)(xa)(xb)dx2(xa)(xb)df'(x)2aab1a)(xb)f'(x)f'(x)(2xab)dx2a1bb1b(2xab)df(x)f(x)(2xab)2f(x)2dxa2aabf(x)dxab1ba)(x1b因此|f(x)dx|=f''(x)(xb)dx|f''(x)(xa)(xb)|dxa2a2a1max|f''(x)|(xa)(bx)dx=(ba)3b2axba12axb方法2:t,x,f(t)f(x)f'(x)(tx)f''()(tx)22!因此0=f(a)f(x)f'(x)(ax)f''()(ax)2f''( )(a2!f(x)f'(x)(xa)x)22!f''()bbba)2dxf(x)dxf'(x)(xa)dx2!(xaaab1=f(x)(xa)bbf''( )(xa)2dxf(x)dx2aaa因此于是(b=.
b1b)(xa)2dxf(x)dxf''(a4ab1b|f''()|(xa)2dx1ba)2dx|f(x)dx|max|f''(x)|(xa4a4axbaa)3max|f''(x)|12axb若f'(x)在[0,2]上连续,且f'(x)0,n(正整数)有22[f(2)f(0)]f(x)sinnxdx0n21证明:f(x)sinnxdx=0n
2f(x)dcosnx0=1)f(0))12f'(x)cosnxdx(f(2n0n因此2f(2)f(0)12f'(x)dx2[f(2)f(0)]f(x)sinnxdxnn0n0十.设在[a,b]上f''(x)0,a<x1<x2<b,0<<1,试证:f(x1)(1)f(x2)f[x1(1)x2]证明:f(x1(1)x2)f(x2)(1)(x2x1)f'(1)(1)f(x2)f(x1(1)x2)(x2x1)f'(2)(2)×-(2)×
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2026年安康保密知识测试题及参考答案
- 2026年江西单招测试题及答案1套
- 2026年山东威海单招试题附答案
- 2026年江阴职业技术学院单招综合素质考试题库附答案
- 2026年烟台汽车工程职业学院单招职业技能测试模拟测试卷及答案1套
- 2026年明达职业技术学院单招职业倾向性测试模拟测试卷附答案
- 2026年桂林师范高等专科学校单招职业技能考试题库附答案
- 2026福建厦门市集美区宁宝幼儿园非在编厨房人员招聘1人笔试备考试题及答案解析
- 2025年甘肃省兰州大学经济学院聘用制B岗人员招聘(公共基础知识)综合能力测试题附答案
- 2026北京中关村第三小学永新分校招聘笔试模拟试题及答案解析
- 新生儿消化道出血
- 2024-2025学年山东省济南市天桥区八年级(上)期末语文试卷(含答案解析)
- 2025年可爱的中国测试题及答案
- 油费补助管理办法
- 新食品零售运营管理办法
- 强制性产品认证实施规则 低压电器 低压元器件(CNCA-C03-02:2024)
- 《实践论》《矛盾论》导读课件
- 农村杀猪活动方案
- 种子公司企业管理制度
- DB4201-T 617-2020 武汉市架空管线容貌管理技术规范
- 药品追溯码管理制度
评论
0/150
提交评论