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1、试题题目:设f(x)的定义域为(0,+∞),f(x)的导函数为f‘(x),且对任意正数x..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-11-30 07:30:00

试题原文

设f(x)的定义域为(0,+∞),f(x)的导函数为f'(x),且对任意正数x均有f′(x)>
f(x)
x

(1)判断函数F(x)=
f(x)
x
在(0,+∞)上的单调性;
(2)设x1,x2∈(0,+∞),比较f(x1)+f(x2)与f(x1+x2)的大小,并证明你的结论;
(3)设x1,x2,…xn∈(0,+∞),若n≥2,比较f(x1)+f(x2)+…+f(xn)与f(x1+x2+…+xn)的大小,并证明你的结论.

  试题来源:沅江市模拟   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的单调性、最值



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(1)由于f′(x)>
f(x)
x
得,
xf′(x)-f(x)
x
>0
,而x>0,
则xf′(x)-f(x)>0,
则F′(x)=
xf′(x)-f(x)
x2
>0
,因此F(x)=
f(x)
x
在(0,+∞)上是增函数.
(2)由于x1,x2∈(0,+∞),则0<x1<x1+x2,而F(x)=
f(x)
x
在(0,+∞)上是增函数,则F(x1)<F(x1+x2),即
f(x1)
x1
f(x1+x2)
x1+x2

∴(x1+x2)f(x1)<x1f(x1+x2)(1),同理 (x1+x2)f(x2)<x2f(x1+x2)(2)
(1)+(2)得:(x1+x2)[f(x1)+f(x2)]<(x1+x2)f(x1+x2),而x1+x2>0,
因此 f(x1)+f(x2)<f(x1+x2).
(3)证法1:由于x1,x2∈(0,+∞),则0<x1<x1+x2+…+xn,而F(x)=
f(x)
x
在(0,+∞)上是增函数,则F(x1)<F(x1+x2+…+xn),
f(x1)
x1
f(x1+x2+…+xn)
x1+x2…+xn

∴(x1+x2+…+xn)f(x1)>x1f(x1+x2+…+xn
同理 (x1+x2+…+xn)f(x2)>x2f(x1+x2+…+xn)…(x1+x2+…+xn)f(xn)>xnf(x1+x2+…+xn
以上n个不等式相加得:(x1+x2+…+xn)[f(x1)+f(x2)+…f(xn)]>(x1+x2+…+xn)f(x1+x2+…+xn
而x1+x2+…+xn>0,f(x1)+f(x2)+…f(xn)>f(x1+x2+…+xn).
证法2:数学归纳法
①当n=2时,由(2)知,不等式成立;
②当n=k(n≥2)时,不等式f(x1)+f(x2)+…f(xn)>f(x1+x2+…+xn)成立,
即f(x1)+f(x2)+…f(xk)>f(x1+x2+…+xk)成立,
则当n=k+1时,f(x1)+f(x2)+…f(xk)+f(xk+1)>f(x1+x2+…+xk)+f(xk+1
再由(2)的结论,f(x1+x2+…+xk)+f(xk+1)>f[(x1+x2+…+xk)+xk+1]f(x1+x2+…+xk)+f(xk+1)>f(x1+x2+…+xk+xk+1
因此不等式f(x1)+f(x2)+…f(xn)>f(x1+x2+…+xn)对任意n≥2的自然数均成立
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“设f(x)的定义域为(0,+∞),f(x)的导函数为f‘(x),且对任意正数x..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的单调性、最值”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的单调性、最值”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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