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構造分式函式,利用分式函式的單調性證明不等式

證明 閱讀(9.8K)

設f(x)在[0,1]上連續,且∫f(x)dx=0,∫xf(x)dx=1(兩個積分都是在0-1上的積分),求證存在一點X∈[0,1]使∣f(x)∣>4

構造分式函式,利用分式函式的單調性證明不等式

反證法

證明

∵∫f(x)dx=0,∫xf(x)dx=1

∴∫[x-(1/2)]f(x)dx=∫xf(x)dx-(1/2)∫f(x)dx=1

設在[0,1]上處處有|f(x)|<4

則∫[x-(1/2)]f(x)dx<=∫|[x-(1/2)]f(x)|dx

<4∫|x-(1/2)|dx (積分割槽間[0,1])

=4*{∫[(1/2)-x]dx+∫[x-(1/2)]dx} (積分割槽間分別為[0,1/2]和[1/2,1])

=4*{-(1/2)[0-(1/2)^2]+(1/2)[(1/2)^2-0]

=4*(1/2)(1/4+1/4)

=1

即∫[x-(1/2)]f(x)dx<1,與∫[x-(1/2)]f(x)dx=1矛盾

設在[0,1]上處處有|f(x)|=4

∵f(x)在[0,1]上連續

∴f(x)在[0,1]上恆等於4

或f(x)在[0,1]上恆等於-4

顯然與∫f(x)dx=0矛盾

故以上兩個假設均不成立。

∴必存在一點X∈[0,1]使∣f(x)∣>4

原不等式等價於

ln(b/a)>2(b/a-1)/(b/a+1)

由於b>a>0,令b/a=x,x>1

不等式化為lnx>2(x-1)/(x+1)

即lnx>2-4/(x+1)

建立輔助函式f(x)=lnx+4/(x+1),x>1

f'=1/x-4/(x+1)^2=[(x+1)^2-4x]/[x(x+1)^2]

=(x-1)^2/[x(x+1)^2]>0

所以f(x)在[1,+∞)上單調遞增,所以,當x>1時

f(x)>f(1),而f(1)=2

所以lnx+4/(x+1)>2

原不等式成立!

令f(x)=ln(x/a)-2(x-a)/(x+a),a>0,x>0,

則f'(x)=1/x-4a/(x+a)^2=[(x-a)^2]/[x(x+a)^2],

當x>a時,總有f'(x)>0,所以f(x)在[a,+∞)上單調增加,

當b>a時,總有f(b)>f(a)=0,即ln(b/a)>2(b-a)/(b+a).

你那個符號我打不出來,就用c代替了埃設F(x)的導數是f(x)。

情況1:f(x)恆大於0。要證的是:∫(上c下a)f(x)dx=3∫(上b下c)f(x)dx。→F(c)-F(a)=3F(b)-F(c)。→F(c)=[3F(b)+F(a)]/4。因為f(x)單調遞增,易知F(x)也是單調遞增的。則容易得到F(a)<[3F(b)+F(a)]/4

f(x)在[0,1]上單調遞減,證明當x屬於(0,1)時,x*[F(1)-F(0)]<=F(x)-F(0)

這個題目有問題,你所說的這種情況還要保證f(x)的2階導數小於0!你可以把X移過去這樣兩邊就是斜率的表示式, 可以作圖觀察,在圖是凹的情況下不成立,在凸的情況下成立!在凸的情況下,你可以令G(X)=(F(X)-F(0))/X 然後對GX求導通過GX的單調性證明。

【擴充套件閱讀篇】

用文字記載一個星期來的自己的思想、學習、生活情況的文字記錄。

它有別於“流水賬”,日記,在於流水賬是有什麼就記錄什麼,不需要作任何修飾和認識的昇華,而且內容不限,一週之內可以記錄您每一天的任何事情。而週記就是:每週一次,並且對自己的生活學習思想認識有一定的昇華。 週記是對個人和某個團體一週的所見、所聞、所思、所感、所惑、所獲的記錄。還可以寫一件在這一週裡讓你有所感觸的事。

編輯本段作用

從學生角度來說,週記用來了解學生的思想動態,學習情況,答疑解惑,並通過週記的形式而置一些跟教育主題有關的主題作文,提高學生的認識,從而在全班範圍內形成正確、積極、健康的輿論環境,併為主題班會準備材料,提高同學們參與的積極性。 

從老師的角度來說,週記用來回顧一週的得失,提出經驗教訓,讓班主任對班上情況有一個更加詳細和全面的瞭解,提高工作的針對性和準確性。老師除了用來了解同學一週發生的事情外,還用來鍛鍊同學的文章水平,使同學文章水平得以提高。

編輯本段格式

週記的題目(寫作範圍:讀後感;見聞;趣事;數學週記......)

1.記事

2.自評(優,缺)

3.解決措施

4.下週計劃

5.自己的所見所聞所感

其實週記並沒有一種標準的格式,只需要同學們每週把自己的所看到的、聽到的、想到的、經歷的東西記下來,形成的文字片斷或一篇文章,一週寫一則就可以了。

編輯本段怎麼寫週記

不少同學又開始問了,週記怎麼寫?國小國中週記開頭怎麼寫?

如果是一個片斷,將事情寫清、將要表達的意思表達完整就行了,當然,時間充裕,你可以將前因後果,你的想法補充完整,形成一篇文章。不論無論,週記沒有什麼特殊規定的格式,跟我們平時說話寫文章一樣,要求就是條理清楚地說清一件事、一個想法。

週記的關鍵是要真,真事、真情、真想,不要虛構。用力表達你正經歷的、正思考的事,對提高你的寫作能力是有幫助的',不要當作負擔,也不要覺得有任何壓力,因為真的,只要排列一下就行了。

同時,週記交給老師後,也可讓老師來了解你的生活、你的想法,或許對你有幫助。

去年也談過週記怎麼寫,轉到下面,大家再看看。

老師佈置了週記作業,怎麼寫呢?許多同學發了愁。

其實週記也好,日記也好,都是要寫一段時間內印象最深的事。週記就是本星期內的事。

回想一下這個星期發生了什麼,在學習上有什麼問題,班級裡有什麼新鮮事,和朋友老師間關係如何,這些都可以寫,和日記相比周記可以寫的內容更多了,需要突出一兩個重點。

如果大腦裡立刻就想起一二件事情,記憶深刻,那麼恭喜,你就有材料了,將它們的前因後果,事情經過,個人感想寫清楚吧。

有人會問:不好意思,一想到過去的幾天,我印象裡只記得吃了一次大餐,或者只記得被老師罵了一頓,或者跟同學鬧彆扭心裡不爽,這些都沒有重要意義,怎麼能寫呢?告訴你,既然你想到了,就說明是值得寫的。有意義的事情,不一定非得是意義重大,思想崇高,自己的生活瑣事,也是值得一寫的,只要你寫出你的感受。我們每天的日子不都是這些細小的沙子一樣的事情組成的嗎?這些沙子,串起了我們的歡笑,串起了我們的憂愁,串起了我們的無聊,引領著我們一天天,不知不覺地在長大。

更有一些同學說,這個周最無味,什麼也沒有發生,沒什麼可寫的。再想想,再想想,多個心眼,仔細觀察,你會找到的。