已知函数f(x)=[1/2]x2+lnx.

已知函数f(x)=[1/2]x2+lnx.
(I)求证:在区间[1,+∞)上,函数f(x)的图象在函数g(x)=[2/3]x3图象的下方;
(II)求证:[f′(x)]n-f′(xn)≥2n-2(n∈N*).
Donby 1年前 已收到1个回答 举报

采阳小公主 幼苗

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解题思路:(I)构造F(x)=[1/2]x2+lnx-[2/3]x3,利用导数确定在[1,+∞)上,F(x)<0,即可得到结论;
(II)x>0时,[f′(x)]n-f′(xn)=(x+
1
x
)n−(xn+
1
xn
)
,利用二项式定理,结合基本不等式,即可证得结论.

证明:(I)设F(x)=[1/2]x2+lnx-[2/3]x3,则F′(x)=
(1−x)(1+x+2x2)
x,
∵x>1,∴F′(x)<0,∴F(x)在[1,+∞)上是减函数.
又F(1)=-[1/6]<0,故在[1,+∞)上,F(x)<0,即[1/2]x2+lnx<[2/3]x3
∴在区间[1,+∞)上,函数f(x)的图象在函数g(x)=[2/3]x3图象的下方;---------(6分)
(II)∵x>0,∴[f′(x)]n-f′(xn)=(x+
1
x)n−(xn+
1
xn).
当n=1时,不等式显然成立;
当n≥2时,有[f′(x)]n-f′(xn)=
C1nxn−1•
1
x+
C2nxn−2•
1
x2+…+
Cn−1nx•
1
xn−1
=[1/2][
C1n(xn−2+
1
xn−2)+
C2n(xn−4+
1
xn−4)+…+
Cn−1n(xn−2+
1
xn−2)]
≥[1/2](2
C

点评:
本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用.

考点点评: 本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查二项式定理的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.

1年前

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