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證明函數(shù)奇偶性篇一
下面證明limg(x)=max{a1,...am},x趨于正無(wú)窮。把max{a1,...am}記作a。
不妨設(shè)f1(x)趨于a;作b>a>=0,m>1;
那么存在n1,當(dāng)x>n1,有a/mn2時(shí),0ni時(shí),0
那么當(dāng)x>n,有
(a/m)^n第2篇:函數(shù)的證明方法
一般地,對(duì)于函數(shù)f(x)⑴如果對(duì)于函數(shù)f(x)定義域內(nèi)的任意一個(gè)x,都有f(x)=f(-x)或f(x)/f(-x)=1那么函數(shù)f(x)就叫做偶函數(shù)。關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),f(-x)=f(x)。
⑵如果對(duì)于函數(shù)f(x)定義域內(nèi)的任意一個(gè)x,都有f(-x)=-f(x)或f(x)/f(-x)=-1,那么函數(shù)f(x)就叫做奇函數(shù)。關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),-f(x)=f(-x)。
⑶如果對(duì)于函數(shù)定義域內(nèi)的任意一個(gè)x,都有f(x)=f(-x)和f(-x)=-f(x),(x∈r,且r關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng).)那么函數(shù)f(x)既是奇函數(shù)又是偶函數(shù),稱(chēng)為既奇又偶函數(shù)。⑷如果對(duì)于函數(shù)定義域內(nèi)的存在一個(gè)a,使得f(a)≠f(-a),存在一個(gè)b,使得f(-b)≠-f(b),那么函數(shù)f(x)既不是奇函數(shù)又不是偶函數(shù),稱(chēng)為非奇非偶函數(shù)。定義域互為相反數(shù),定義域必須關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng) 特殊的,f(x)=0既是奇函數(shù),又是偶函數(shù)。
說(shuō)明:①奇、偶性是函數(shù)的整體性質(zhì),對(duì)整個(gè)定義域而言。
②奇、偶函數(shù)的定義域一定關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),如果一個(gè)函數(shù)的定義域不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),則這個(gè)函數(shù)一定不具有奇偶性。
(分析:判斷函數(shù)的奇偶性,首先是檢驗(yàn)其定義域是否關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng),然后再?lài)?yán)格按照奇、偶性的定義經(jīng)過(guò)化簡(jiǎn)、整理、再與f(x)比較得出結(jié)論)③判斷或證明函數(shù)是否具有奇偶性的根據(jù)是定義。
④如果一個(gè)奇函數(shù)f(x)在x=0處有意義,則這個(gè)函數(shù)在x=0處的函數(shù)值一定為0。并且關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)。
⑤如果函數(shù)定義域不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)或不符合奇函數(shù)、偶函數(shù)的條件則叫做非奇非偶函數(shù)。例如f(x)=x3【-∞,-2】或【0,+∞】(定義域不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng))
⑥如果函數(shù)既符合奇函數(shù)又符合偶函數(shù),則叫做既奇又偶函數(shù)。例如f(x)=0 注:任意常函數(shù)(定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng))均為偶函數(shù),只有f(x)=0是既奇又偶函數(shù)
證明函數(shù)奇偶性篇二
函數(shù)的單調(diào)性證明
一.解答題(共40小題)
1.證明:函數(shù)f(x)=在(﹣∞,0)上是減函數(shù).
2.求證:函數(shù)f(x)=4x+在(0,)上遞減,在[,+∞)上遞增.
3.證明f(x)=
在定義域?yàn)閇0,+∞)內(nèi)是增函數(shù).
4.應(yīng)用函數(shù)單調(diào)性定義證明:函數(shù)f(x)=x+在區(qū)間(0,2)上是減函數(shù).
第1頁(yè)(共23頁(yè))
5.證明函數(shù)f(x)=2x﹣在(﹣∞,0)上是增函數(shù).
6.證明:函數(shù)f(x)=x2+3在[0,+∞)上的單調(diào)性.
7.證明:函數(shù)y=
在(﹣1,+∞)上是單調(diào)增函數(shù).
8.求證:f(x)=
在(﹣∞,0)上遞增,在(0,+∞)上遞增.
9.用函數(shù)單調(diào)性的定義證明函數(shù)y=
在區(qū)間(0,+∞)上為減函數(shù).
第2頁(yè)(共23頁(yè))
10.已知函數(shù)f(x)=x+.
(ⅰ)用定義證明:f(x)在[2,+∞)上為增函數(shù);(ⅱ)若
>0對(duì)任意x∈[4,5]恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
11.證明:函數(shù)f(x)=
在x∈(1,+∞)單調(diào)遞減.
12.求證f(x)=x+的(0,1)上是減函數(shù),在[1,+∞]上是增函數(shù).
13.判斷并證明f(x)=
在(﹣1,+∞)上的單調(diào)性.
14.判斷并證明函數(shù)f(x)=x+在區(qū)間(0,2)上的單調(diào)性.
第3頁(yè)(共23頁(yè))
15.求函數(shù)f(x)=的單調(diào)增區(qū)間.
16.求證:函數(shù)f(x)=﹣
﹣1在區(qū)間(﹣∞,0)上是單調(diào)增函數(shù).
17.求函數(shù)的定義域.
18.求函數(shù)的定義域.
19.根據(jù)下列條件分別求出函數(shù)f(x)的解析式(1)f(x+)=x2+
(2)f(x)+2f()=3x.
20.若3f(x)+2f(﹣x)=2x+2,求f(x).
第4頁(yè)(共23頁(yè))
21.求下列函數(shù)的解析式
(1)已知f(x+1)=x2求f(x)
(2)已知f()=x,求f(x)
(3)已知函數(shù)f(x)為一次函數(shù),使f[f(x)]=9x+1,求f(x)
(4)已知3f(x)﹣f()=x2,求f(x)
22.已知函數(shù)y=f(x),滿(mǎn)足2f(x)+f()=2x,x∈r且x≠0,求f(x).
第5頁(yè)(共23頁(yè))
23.已知3f(x)+2f()=x(x≠0),求f(x).
24.已知函數(shù)f(x+)=x2+()2(x>0),求函數(shù)f(x).
25.已知2f(﹣x)+f(x)=3x﹣1,求f(x).
26.若2f(x)+f(﹣x)=3x+1,則求f(x)的解析式.
27.已知4f(x)﹣5f()=2x,求f(x).
28.已知函數(shù)f(+2)=x2+1,求f(x)的解析式.
第6頁(yè)(共23頁(yè))
29.若f(x)滿(mǎn)足3f(x)+2f(﹣x)=4x,求f(x)的解析式.
30.已知f(x)=ax+b且af(x)+b=9x+8,求f(x)
31.求下列函數(shù)的解析式:
(1)已知f(2x+1)=x2+1,求f(x);
(2)已知f()=,求f(x).
32.已知二次函數(shù)滿(mǎn)足f(2x+1)=4x2﹣6x+5,求f(x)的解析式.
33.已知f(2x)=x2﹣x﹣1,求f(x).
34.已知一次函數(shù)f(x)滿(mǎn)足f(f(f(x)))=2x﹣3,求函數(shù)f(x)的解析式.
第7頁(yè)(共23頁(yè))
35.已知f(x+2)=x2﹣3x+5,求f(x)的解析式.
36.已知函數(shù)f(x﹣2)=2x2﹣3x+4,求函數(shù)f(x)的解析式.
37.若3f(x)+2f(﹣x)=2x,求f(x)
38.f(+1)=x2+2,求f(x)的解析式.
39.若函數(shù)f()=+1,求函數(shù)f(x)的解析式.
40.已知f(x﹣1)=x2﹣4x.(1)求f(x)的解析式;(2)解方程f(x+1)=0.
第8頁(yè)(共23頁(yè))
第9頁(yè)(共23頁(yè))
函數(shù)的單調(diào)性證明
參考答案與試題解析
一.解答題(共40小題)
1.證明:函數(shù)f(x)=在(﹣∞,0)上是減函數(shù). 【解答】證明:設(shè)x1<x2<0,則:;
∵x1<x2<0;
∴x2﹣x1>0,x1x2>0; ∴f(x1)>f(x2);
∴f(x)在(﹣∞,0)上是減函數(shù).
2.求證:函數(shù)f(x)=4x+在(0,)上遞減,在[,+∞)上遞增. 【解答】證明:設(shè)0<x1<x2<,則f(x1)﹣f(x2)=(4x1+)﹣(4x2+)=4(x1﹣x2)+
=(x1﹣x2)(),又由0<x1<x2<,則(x1﹣x2)<0,(4x1x2﹣9)<0,(x1x2)>0,則f(x1)﹣f(x2)>0,則函數(shù)f(x)在(0,)上遞減,設(shè)≤x3<x4,同理可得:f(x3)﹣f(x4)=(x3﹣x4)(又由≤x3<x4,第10頁(yè)(共23頁(yè))),則(x3﹣x4)<0,(4x3x4﹣9)>0,(x1x2)>0,則f(x3)﹣f(x4)<0,則函數(shù)f(x)在[,+∞)上遞增.
3.證明f(x)=在定義域?yàn)閇0,+∞)內(nèi)是增函數(shù).
【解答】證明:設(shè)x1,x2∈[0,+∞),且x1<x2,則:
=∵x1,x2∈[0,+∞),且x1<x2; ∴∴f(x1)<f(x2);
∴f(x)在定義域[0,+∞)上是增函數(shù).
4.應(yīng)用函數(shù)單調(diào)性定義證明:函數(shù)f(x)=x+在區(qū)間(0,2)上是減函數(shù). 【解答】證明:任取x1,x2∈(0,2),且x1<x2,則f(x1)﹣f(x2)=
﹣(=;;
因?yàn)?<x1<x2<2,所以x1﹣x2<0,x1x2<4,所以f(x1)﹣f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),所以f(x)=x+在(0,2)上為減函數(shù).
5.證明函數(shù)f(x)=2x﹣在(﹣∞,0)上是增函數(shù). 【解答】解:設(shè)x1<x2<0,∴f(x1)﹣f(x2)=2x1﹣﹣2x2+
=(x1﹣x2)(2+∵x1<x2<0,),第11頁(yè)(共23頁(yè))
∴x1﹣x2<0,2+
>0,∴f(x1)﹣f(x2)<0,即:f(x1)<f(x2),∴函數(shù)f(x)=2x﹣在(﹣∞,0)上是增函數(shù).
6.證明:函數(shù)f(x)=x2+3在[0,+∞)上的單調(diào)性. 【解答】解:任取0≤x1<x2,則f(x1)﹣f(x2)==(x1+x2)(x1﹣x2)
因?yàn)?≤x1<x2,所以x1+x2>0,x1﹣x2<0,故原式f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),所以原函數(shù)在[0,+∞)是單調(diào)遞增函數(shù).
7.證明:函數(shù)y=
在(﹣1,+∞)上是單調(diào)增函數(shù).
=1﹣
在在區(qū)間(﹣1,+∞),【解答】解:∵函數(shù)f(x)=可以設(shè)﹣1<x1<x2,可得f(x1)﹣f(x2)=1﹣∵﹣1<x1<x2<0,﹣1+=
∴x1+1>0,1+x2>0,x1﹣x2<0,∴<0
∴f(x1)<f(x2),∴f(x)在區(qū)間(﹣∞,0)上為增函數(shù);
8.求證:f(x)=在(﹣∞,0)上遞增,在(0,+∞)上遞增.
第12頁(yè)(共23頁(yè))
【解答】證明:設(shè)x1<x2,則f(x1)﹣f(x2)=﹣∵x1<x2,∴x1﹣x2<0,﹣(﹣)=﹣=,∴若x1<x2<0,則x1x2>0,此時(shí)f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增.
若0<x1<x2,則x1x2>0,此時(shí)f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增. 即f(x)=
9.用函數(shù)單調(diào)性的定義證明函數(shù)y=【解答】解:∵函數(shù)y=可以設(shè)0<x1<x2,可得f(x1)﹣f(x2)=∴f(x1)>f(x2),∴f(x)在區(qū)間(﹣∞,0)上為減函數(shù);
10.已知函數(shù)f(x)=x+.
(?。┯枚x證明:f(x)在[2,+∞)上為增函數(shù);(ⅱ)若>0對(duì)任意x∈[4,5]恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
﹣
=
>0,在區(qū)間(0,+∞)上為減函數(shù). 在(﹣∞,0)上遞增,在(0,+∞)上遞增.
在區(qū)間(0,+∞),【解答】(?。┳C明:任取x1,x2∈[2,+∞),且x1<x2,則f(x1)﹣f(x2)=(x1+)﹣(x2+)=,∵2≤x1<x2,所以x1﹣x2<0,x1x2>4,∴f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),∴f(x)=x+在[2,+∞)上為增函數(shù);(ⅱ)解:∵>0對(duì)任意x∈[4,5]恒成立,第13頁(yè)(共23頁(yè))
∴x﹣a>0對(duì)任意x∈[4,5]恒成立,∴a<x對(duì)任意x∈[4,5]恒成立,∴a<4.
11.證明:函數(shù)f(x)=
在x∈(1,+∞)單調(diào)遞減.
【解答】證明:設(shè)x1>x2>1,則:;
∵x1>x2>1;
∴x2﹣x1<0,x1﹣1>0,x2﹣1>0; ∴即f(x1)<f(x2);
∴f(x)在x∈(1,+∞)單調(diào)遞減.
12.求證f(x)=x+的(0,1)上是減函數(shù),在[1,+∞]上是增函數(shù). 【解答】證明:①在(0,1)內(nèi)任取x1,x2,令x1<x2,則f(x1)﹣f(x2)=(=(x1﹣x2)+=(x1﹣x2)(1﹣
;)﹣()),∵x1,x2∈(0,1),x1<x2,∴x1﹣x2<0,1﹣
<0,∴f(x1)﹣f(x2)>0,∴f(x)=x+在(0,1)上是減函數(shù). ②在[1,+∞)內(nèi)任取x1,x2,令x1<x2,則f(x1)﹣f(x2)=()﹣()
第14頁(yè)(共23頁(yè))
=(x1﹣x2)+=(x1﹣x2)(1﹣),∵x1,x2∈[1,+∞),x1<x2,∴x1﹣x2<0,1﹣
>0,∴f(x1)﹣f(x2)<0,∴f(x)=x+在[1,+∞]上是增函數(shù).
13.判斷并證明f(x)=【解答】解:f(x)=證明如下:
在(﹣1,+∞)上任取x1,x2,令x1<x2,f(x1)﹣f(x2)=
﹣
=,在(﹣1,+∞)上的單調(diào)性. 在(﹣1,+∞)上的單調(diào)遞減.
∵x1,x2∈(﹣1+∞),x1<x2,∴x2﹣x1>0,x1+1>0,x2+1>0,∴f(x1)﹣f(x2)>0,∴f(x)=
14.判斷并證明函數(shù)f(x)=x+在區(qū)間(0,2)上的單調(diào)性. 【解答】解:任意取x1,x2∈(0,2)且0<x1<x2<2 f(x1)﹣f(x2)=x1+∵0<x1<x2<2
∴x1﹣x2<0,0<x1x2<4,即x1x2﹣4<0,∴f(x1)﹣f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).
第15頁(yè)(共23頁(yè))
在(﹣1,+∞)上的單調(diào)遞減.
﹣x2﹣=(x1﹣x2)+
﹣
=(x1﹣x2),所以f(x)在(0,2)上是單調(diào)減函數(shù).
15.求函數(shù)f(x)=的單調(diào)增區(qū)間.
=1﹣的單調(diào)遞增區(qū)間為【解答】解:根據(jù)反比例函數(shù)的性質(zhì)可知,f(x)=(﹣∞,0),(0,+∞)
故答案為:(﹣∞,0),(0,+∞)
16.求證:函數(shù)f(x)=﹣
﹣1在區(qū)間(﹣∞,0)上是單調(diào)增函數(shù).
【解答】證明:設(shè)x1<x2<0,則:;
∵x1<x2<0;
∴x1﹣x2<0,x1x2>0; ∴;
∴f(x1)<f(x2);
∴f(x)在區(qū)間(﹣∞,0)上是單調(diào)增函數(shù).
17.求函數(shù)的定義域.
【解答】解:根據(jù)題意,得,解可得,故函數(shù)的定義域?yàn)?≤x<3和3<x<5.
18.求函數(shù)的定義域.
第16頁(yè)(共23頁(yè))
【解答】解:由故函數(shù)定義域?yàn)閧x|x<}
.
19.根據(jù)下列條件分別求出函數(shù)f(x)的解析式(1)f(x+)=x2+
(2)f(x)+2f()=3x. 【解答】解:(1)f(x+)=x2+
=(x+)2﹣2,即f(x)=x2﹣2,(x>2或x<﹣2)(2)∵f(x)+2f()=3x,∴f()+2f(x)=,消去f()得f(x)=﹣x.
20.若3f(x)+2f(﹣x)=2x+2,求f(x). 【解答】解:∵3f(x)+2f(﹣x)=2x+2…①,用﹣x代替x,得:
3f(﹣x)+2f(x)=﹣2x+2…②; ①×3﹣②×2得:
5f(x)=(6x+6)﹣(﹣4x+4)=10x+2,∴f(x)=2x+.
21.求下列函數(shù)的解析式(1)已知f(x+1)=x2求f(x)(2)已知f()=x,求f(x)
(3)已知函數(shù)f(x)為一次函數(shù),使f[f(x)]=9x+1,求f(x)(4)已知3f(x)﹣f()=x2,求f(x)
【解答】解:(1)∵已知f(x+1)=x2,令x+1=t,可得x=t﹣1,∴f(t)=(t﹣
第17頁(yè)(共23頁(yè))
1)2,∴f(x)=(x﹣1)2.(2)∵已知f()=x,令
=t,求得 x=,∴f(t)=,∴f(x)=
.
(3)已知函數(shù)f(x)為一次函數(shù),設(shè)f(x)=kx+b,k≠0,∵f[f(x)]=kf(x)+b=k(kx+b)+b=9x+1,∴k=3,b=,或k=﹣3,b=﹣,求 ∴f(x)=3x+,或f(x)=﹣3x﹣.
(4)∵已知3f(x)﹣f()=x2①,∴用代替x,可得3f()﹣f(x)=由①②求得f(x)=x2+
22.已知函數(shù)y=f(x),滿(mǎn)足2f(x)+f()=2x,x∈r且x≠0,求f(x). 【解答】解:∵2f(x)+f()=2x① 令x=,則2f()+f(x)=②,①×2﹣②得: 3f(x)=4x﹣,∴f(x)=x﹣
23.已知3f(x)+2f()=x(x≠0),求f(x). 【解答】解:∵3f(x)+2f()=x,① 等號(hào)兩邊同時(shí)以代x,得:3f()+2f(x)=,② 由①×3﹣2×②,解得 5f(x)=3x﹣,∴函數(shù)f(x)的解析式:f(x)=x﹣
24.已知函數(shù)f(x+)=x2+()2(x>0),求函數(shù)f(x).
第18頁(yè)(共23頁(yè))
②,.
.
(x≠0).
【解答】解:∵x>0時(shí),x+≥2且函數(shù)f(x+)=x2+()2=設(shè)t=x+,(t≥2); ∴f(t)=t2﹣2;
即函數(shù)f(x)=x2﹣2(其中x≥2).
=2,﹣2;
25.已知2f(﹣x)+f(x)=3x﹣1,求f(x). 【解答】解:∵2f(﹣x)+f(x)=3x﹣1,∴2f(x)+f(﹣x)=﹣3x﹣1,聯(lián)立消去f(﹣x),可得f(x)=﹣3x﹣.
26.若2f(x)+f(﹣x)=3x+1,則求f(x)的解析式. 【解答】解:∵2f(x)+f(﹣x)=3x+1…①,用﹣x代替x,得:
2f(﹣x)+f(x)=﹣3x+1…②; ①×2﹣②得:
3f(x)=(6x+2)﹣(﹣3x+1)=9x+1,∴f(x)=3x+.
27.已知4f(x)﹣5f()=2x,求f(x). 【解答】解:∵4f(x)﹣5f()=2x…①,∴4f()﹣5f(x)=…②,①×4+②×5,得:﹣9f(x)=8x+∴f(x)=﹣x﹣
第19頁(yè)(共23頁(yè)),.
28.已知函數(shù)f(【解答】解:令t=則由f(+2)=x2+1,求f(x)的解析式. +2,(t≥2),x=(t﹣2)2.
+2)=x2+1,得f(t)=(t﹣2)4+1.
∴f(x)=(x﹣2)4+1(x≥2).
29.若f(x)滿(mǎn)足3f(x)+2f(﹣x)=4x,求f(x)的解析式. 【解答】解:f(x)滿(mǎn)足3f(x)+2f(﹣x)=4x,…①,可得3f(﹣x)+2f(x)=﹣4x…②,①×3﹣②×2可得:5f(x)=20x. ∴f(x)=4x.
f(x)的解析式:f(x)=4x.
30.已知f(x)=ax+b且af(x)+b=9x+8,求f(x)【解答】解:∵f(x)=ax+b且af(x)+b=9x+8,∴a(ax+b)+b=9x+8,即a2x+ab+b=9x+8,即,解得a=3或a=﹣3,若a=3,則4b=8,解得b=2,此時(shí)f(x)=3x+2,若a=﹣3,則﹣2b=8,解得b=﹣4,此時(shí)f(x)=3x﹣4.
31.求下列函數(shù)的解析式:
(1)已知f(2x+1)=x2+1,求f(x);(2)已知f()=,求f(x).
【解答】解:(1)令2x+1=t,則x=(t﹣1),∴f(t)=(t﹣1)2+1,第20頁(yè)(共23頁(yè))
∴f(x)=(x﹣1)2+1;(2)令m=(m≠0),則x=,∴f(m)==,∴f(x)=(x≠0).
32.已知二次函數(shù)滿(mǎn)足f(2x+1)=4x2﹣6x+5,求f(x)的解析式. 【解答】解:(1)令2x+1=t,則x=則f(t)=4()2﹣6?;
+5=t2﹣5t+9,故f(x)=x2﹣5x+9.
33.已知f(2x)=x2﹣x﹣1,求f(x). 【解答】解:令t=2x,則x=t,∴f(t)=t2﹣t﹣1,∴f(x)=x2﹣x﹣1.
34.已知一次函數(shù)f(x)滿(mǎn)足f(f(f(x)))=2x﹣3,求函數(shù)f(x)的解析式. 【解答】解:設(shè)f(x)=ax+b,∴f(f(x)=a(ax+b)+b,∴f(f(f(x))))=a[a(ax+b)+b]+b=2x﹣3,∴,解得:,∴f(x)= x﹣.
第21頁(yè)(共23頁(yè))
35.已知f(x+2)=x2﹣3x+5,求f(x)的解析式. 【解答】解:f(x+2)=x2﹣3x+5,設(shè)x+2=t,則x=t﹣2,∴f(t)=(t﹣2)2﹣3(t﹣2)+5=t2﹣7t+15,∴f(x)=x2﹣7x+15.
36.已知函數(shù)f(x﹣2)=2x2﹣3x+4,求函數(shù)f(x)的解析式. 【解答】解:令x﹣2=t,則x=t+2,代入原函數(shù)得 f(t)=2(t+2)2﹣3(t+2)+4=2t2+5t+6 則函數(shù)f(x)的解析式為f(x)=2x2+5x+6
37.若3f(x)+2f(﹣x)=2x,求f(x)【解答】解:∵3f(x)+2f(﹣x)=2x…①,用﹣x代替x,得:
3f(﹣x)+2f(x)=﹣2x…②; ①×3﹣②×2得:
5f(x)=6x﹣(﹣4x)=10x,∴f(x)=2x.
38.f(+1)=x2+2,求f(x)的解析式.
【解答】解:設(shè)∴x=(t﹣1)2; ∵f(+1)=x2+2+1=t,則t≥1,∴f(t)=(t﹣1)4+2(t﹣1),∴f(x)=(x﹣1)4+2(x﹣1),x∈[1,+∞).
39.若函數(shù)f(【解答】解:令)=
+1,求函數(shù)f(x)的解析式.
=t(t≠1),則=t﹣1,第22頁(yè)(共23頁(yè))
∴f(t)=2+(t﹣1)2=t2﹣2t+3,∴f(x)=x2﹣2x+3(x≠1).
40.已知f(x﹣1)=x2﹣4x.(1)求f(x)的解析式;(2)解方程f(x+1)=0.
【解答】解:(1)變形可得f(x﹣1)=(x﹣1)2﹣2(x﹣1)﹣∴f(x)的解析式為f(x)=x2﹣2x﹣3;
(2)方程f(x+1)=0可化為(x+1)2﹣2(x+1)﹣3=0,化簡(jiǎn)可得x2﹣4=0,解得x=2或x=﹣2
第23頁(yè)(共23頁(yè))
3,
證明函數(shù)奇偶性篇三
習(xí)題1?3
1.根據(jù)函數(shù)極限的定義證明:
(1)lim(3x?1)?8;x?3
(2)lim(5x?2)?12;x?2
x2?4??4;(3)limx??2x?2
1?4x3
(4)lim?2.x??2x?12
1證明(1)分析 |(3x?1)?8|?|3x?9|?3|x?3|, 要使|(3x?1)?8|?? , 只須|x?3|??.3
1證明 因?yàn)?? ?0, ????, 當(dāng)0?|x?3|??時(shí), 有|(3x?1)?8|?? , 所以lim(3x?1)?8.x?33
1(2)分析 |(5x?2)?12|?|5x?10|?5|x?2|, 要使|(5x?2)?12|?? , 只須|x?2|??.5
1證明 因?yàn)?? ?0, ????, 當(dāng)0?|x?2|??時(shí), 有|(5x?2)?12|?? , 所以lim(5x?2)?12.x?25
(3)分析
|x?(?2)|??.x2?4x2?4x?4x2?4?(?4)??|x?2|?|x?(?2)|, 要使?(?4)??, 只須x?2x?2x?2
x2?4x2?4?(?4)??, 所以lim??4.證明 因?yàn)?? ?0, ????, 當(dāng)0?|x?(?2)|??時(shí), 有x??2x?2x?2
(4)分析 1?4x3111?4x31?2??, 只須|x?(?)|??.?2?|1?2x?2|?2|x?(?)|, 要使2x?12x?1222
1?4x3111?4x3
?2??, 所以lim證明 因?yàn)?? ?0, ????, 當(dāng)0?|x?(?)|??時(shí), 有?2.12x?12x?122x??2.根據(jù)函數(shù)極限的定義證明:
(1)lim1?x3
2x3
sinxx???1;2(2)limx???x?0.證明(1)分析
|x|?1
1?x32x311?x3?x3??22x3?12|x|3, 要使1?x32x3?11??, 只須??, 即322|x|2?.證明 因?yàn)?? ?0, ?x?(2)分析
sinxx?0?
12?, 當(dāng)|x|?x時(shí), 有1x
1?x32x311?x31???, 所以lim?.x??2x322
1x
??, 即x?
sinxx
|sinx|x
?, 要使
sinx
證明 因?yàn)???0, ?x?
?2, 當(dāng)x?x時(shí), 有
xsinxx
?0??, 只須
?
.?0??, 所以lim
x???
?0.3.當(dāng)x?2時(shí),y?x2?4.問(wèn)?等于多少, 使當(dāng)|x?2|n
解 由于x?2, |x?2|?0, 不妨設(shè)|x?2|?1, 即1?x?3.要使|x2?4|?|x?2||x?2|?5|x?2|?0.001, 只要
|x?2|?
0.001
?0.0002, 取??0.0002, 則當(dāng)0?|x?2|??時(shí), 就有|x2?4|?0.001.5
x2?1x?
34.當(dāng)x??時(shí), y?
x2?1x2?3
?1, 問(wèn)x等于多少, 使當(dāng)|x|>x時(shí), |y?1|n
解 要使?1?
4x2?3
?0.01, 只|x|?
?3?397, x?.0.01
5.證明函數(shù)f(x)?|x| 當(dāng)x?0時(shí)極限為零.x|x|
6.求f(x)?, ?(x)?當(dāng)x?0時(shí)的左﹑右極限, 并說(shuō)明它們?cè)趚?
證明 因?yàn)?/p>
x
limf(x)?lim?lim1?1,x?0?x?0?xx?0?x
limf(x)?lim?lim1?1,x?0?x?0?xx?0?limf(x)?limf(x),??
x?0
x?0
所以極限limf(x)存在.x?0
因?yàn)?/p>
lim?(x)?lim??
x?0
x?0
|x|?x
?lim??1,?x?0xx|x|x?lim?1,xx?0?x
lim?(x)?lim??
x?0
x?0
lim?(x)?lim?(x),??
x?0
x?0
所以極限lim?(x)不存在.x?0
7.證明: 若x???及x???時(shí), 函數(shù)f(x)的極限都存在且都等于a, 則limf(x)?a.x??
證明 因?yàn)閘imf(x)?a, limf(x)?a, 所以??>0,x???
x???
?x1?0, 使當(dāng)x??x1時(shí), 有|f(x)?a|??;?x2?0, 使當(dāng)x?x2時(shí), 有|f(x)?a|??.取x?max{x1, x2}, 則當(dāng)|x|?x時(shí), 有|f(x)?a|?? , 即limf(x)?a.x??
8.根據(jù)極限的定義證明: 函數(shù)f(x)當(dāng)x?x0 時(shí)極限存在的充分必要條件是左極限、右極限各自存在并且相等.證明 先證明必要性.設(shè)f(x)?a(x?x0), 則??>0, ???0, 使當(dāng)0n
|f(x)?a|n
因此當(dāng)x0??n
|f(x)?a|n
這說(shuō)明f(x)當(dāng)x?x0時(shí)左右極限都存在并且都等于a.再證明充分性.設(shè)f(x0?0)?f(x0?0)?a, 則??>0,??1>0, 使當(dāng)x0??10, 使當(dāng)x0n
取??min{?1, ?2}, 則當(dāng)0n
| f(x)?a|n
即f(x)?a(x?x0).9.試給出x??時(shí)函數(shù)極限的局部有界性的定理, 并加以證明.解 x??時(shí)函數(shù)極限的局部有界性的定理? 如果f(x)當(dāng)x??時(shí)的極限存在? 則存在x?0及m?0? 使當(dāng)|x|?x時(shí)? |f(x)|?m?
證明 設(shè)f(x)?a(x??)? 則對(duì)于? ?1? ?x?0? 當(dāng)|x|?x時(shí)? 有|f(x)?a|?? ?1? 所以|f(x)|?|f(x)?a?a|?|f(x)?a|?|a|?1?|a|?
這就是說(shuō)存在x?0及m?0? 使當(dāng)|x|?x時(shí)? |f(x)|?m? 其中m?1?|a|?
證明函數(shù)奇偶性篇四
用函數(shù)單調(diào)性定義證明
例
1、用函數(shù)單調(diào)性定義證明:
(1)為常數(shù))在 上是增函數(shù).(2)在 上是減函數(shù).分析:雖然兩個(gè)函數(shù)均為含有字母系數(shù)的函數(shù),但字母對(duì)于函數(shù)的單調(diào)性并沒(méi)有影響,故無(wú)須討論.證明:(1)設(shè)
則 是 上的任意兩個(gè)實(shí)數(shù),且,=
由 得,由
得,.于是,即即..(2)設(shè)在 是 上是增函數(shù).上的任意兩個(gè)實(shí)數(shù),且,則
由 得,由
得
于是 即.又,..在 上是減函數(shù).小結(jié):由(1)中所得結(jié)論可知二次函數(shù)的單調(diào)區(qū)間只與對(duì)稱(chēng)軸的位置和開(kāi)口方向有關(guān),與常數(shù) 無(wú)關(guān).若函數(shù)解析式是分式,通常變形時(shí)需要通分,將分子、分母都化成乘積的形式便于判斷符號(hào).根據(jù)單調(diào)性確定參數(shù)
例
1、函數(shù)
在上是減函數(shù),求的取值集合.分析:首先需要對(duì) 前面的系數(shù)進(jìn)行分類(lèi)討論,確定函數(shù)的類(lèi)型,再做進(jìn)一步研究.解:當(dāng)
具備增減性.當(dāng),解得
.故所求的取值集合為
.時(shí),函數(shù)此時(shí)為,是常數(shù)函數(shù),在上不時(shí),為一次函數(shù),若在上是減函數(shù),則有
小結(jié):此題雖比較簡(jiǎn)單,但滲透了對(duì)分類(lèi)討論的認(rèn)識(shí)與使用.
證明函數(shù)奇偶性篇五
函數(shù)解答題-構(gòu)造函數(shù)證明不等式 例1(2013年高考北京卷(理))設(shè)l為曲線(xiàn)c:y?lnx在點(diǎn)(1,0)處的切線(xiàn).x
(i)求l的方程;
(ii)證明:除切點(diǎn)(1,0)之外,曲線(xiàn)c在直線(xiàn)l的下方.【答案】解:(i)設(shè)f(x)?lnx1?lnx,則f?(x)?.所以f?(1)?1.所以l的方程為2xx
y?x?1.(ii)令g(x)?x?1?f(x),則除切點(diǎn)之外,曲線(xiàn)c在直線(xiàn)l的下方等價(jià)于
x2?1?lnxg(x)?0(?x?0,x?1).g(x)滿(mǎn)足g(1)?0,且g?(x)?1?f?(x)?.x2
2當(dāng)0?x?1時(shí),x?1?0,lnx?0,所以g?(x)?0,故g(x)單調(diào)遞減;
當(dāng)x?1時(shí),x?1?0,lnx?0,所以g?(x)?0,故g(x)單調(diào)遞增.所以,g(x)?g(1)?0(x?0,x?1).所以除切點(diǎn)之外,曲線(xiàn)c在直線(xiàn)l的下方.又解:g(x)?0即x?1?2lnx?0變形為x2?x?lnx?0,記h(x)?x2?x?lnx,則x
12x2?x?1(2x?1)(x?1)h?(x)?2x?1???,xxx
所以當(dāng)0?x?1時(shí),h?(x)?0,h(x)在(0,1)上單調(diào)遞減;當(dāng)x?1時(shí),h?(x)?0,h(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增.所以h(x)?h(1)?0.)
例2(2013年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試遼寧數(shù)學(xué)(理)試題(word版))已知函數(shù)f?x???1?x?e?2xx3,g?x??ax??1?2xcosx.當(dāng)x??0,1?時(shí),2
1;1?x(i)求證:1-x?f?x??
(ii)若f?x??g?x?恒成立,求實(shí)數(shù)a取值范圍.【答案】解:(1)證明:要證x∈[0,1]時(shí),(1+x)e-2x≥1-x,只需證明(1+x)ex≥(1-x)ex.-
記h(x)=(1+x)ex-(1-x)ex,則h′(x)=x(ex-ex),當(dāng)x∈(0,1)時(shí),h′(x)>0,因此h(x)在[0,1]上是增函數(shù),故h(x)≥h(0)=0.所以f(x)≥1-x,x∈[0,1].
-
-
要證x∈[0,1]時(shí),(1+x)e
-2x
1≤ex≥x+1.1+x
記k(x)=ex-x-1,則k′(x)=ex-1,當(dāng)x∈(0,1)時(shí),k′(x)>0,因此k(x)在[0,1]上是增函數(shù),故k(x)≥k(0)=0.所以f(x)≤,x∈[0,1].
1+x1
綜上,1-x≤f(x)≤,x∈[0,1].
1+x(2)(方法一)
x
ax+1+2xcos x? f(x)-g(x)=(1+x)e-?2??
-2x
x3
≥1-x-ax-1-2xcos x
2x
a+1++2cos x?.=-x?2??
x2
設(shè)g(x)=2cos x,則g′(x)=x-2sin x.記h(x)=x-2sin x,則h′(x)=1-2cos x,當(dāng)x∈(0,1)時(shí),h′(x)<0,于是g′(x)在[0,1]上是減函數(shù),從而當(dāng)x∈(0,1)時(shí),g′(x)<g′(0)=0,故g(x)在[0,1]上是減函數(shù).于是g(x)≤g(0)=2.從而
a+1+g(x)≤a+3,所以,當(dāng)a≤-3時(shí),f(x)≥g(x)在[0,1]上恒成立.
下面證明,當(dāng)a>-3時(shí),f(x)≥g(x)在[0,1]上不恒成立.
1x3
f(x)-g(x)≤1-ax-2xcos x
21+x-xx3
=ax--2xcos x
21+x
1x
=-x?1+xa2+2cos x?.??
-11x21記i(x)=+a+2cos x=+a+g(x),則i′(x)=+g′(x).當(dāng)x∈(0,21+x1+x(1+x)1)時(shí),i′(x)<0.故i(x)在[0,1]上是減函數(shù),于是i(x)在[0,1]上的值域?yàn)閇a+1+2cos 1,a+
3].
因?yàn)楫?dāng)a>-3時(shí),a+3>0,所以存在x0∈(0,1),使得i(x0)>0,此時(shí)f(x0)<g(x0),即f(x)≥g(x)在[0,1]上不恒成立.
綜上,實(shí)數(shù)a的取值范圍是(-∞,-3].(方法二)
先證當(dāng)x∈[0,1]時(shí),1-x2≤cos x≤1-2.241
記f(x)=cos x-1+x2,則f′(x)=-sin x+x.22
記g(x)=-sin x+x,則g′(x)=-cos x+1,當(dāng)x∈(0,1)時(shí),g′(x)>0,于是g(x)在[0,1]上是增函數(shù),因此當(dāng)x∈(0,1)時(shí),g(x)>g(0)=0,從而f(x)在[0,1]上是增函數(shù),因此f(x)≥f(0)=0.所以
當(dāng)x∈[0,1]時(shí),12≤cos x.同理可證,當(dāng)x∈[0,1]時(shí),cos x≤1-2.411
綜上,當(dāng)x∈[0,1]時(shí),1-x2≤cos x≤1-x2.24因?yàn)楫?dāng)x∈[0,1]時(shí).
x
ax+1+2xcos x? f(x)-g(x)=(1+x)e-?2??
-2x
1x3
1-2? ≥(1-x)-ax-1-2x??4?2
=-(a+3)x.所以當(dāng)a≤-3時(shí),f(x)≥g(x)在[0,1]上恒成立.
下面證明,當(dāng)a>-3時(shí),f(x)≥g(x)在[0,1]上不恒成立.因?yàn)?x
ax+1+2xcos x? f(x)-g(x)=(1+x)e-?2??
-2x
11x3
1-x2? ≤1-ax-2x??2?21+xx2x3
=(a+3)x 1+x2
x-a+3)?,≤x??2?3
a+31所以存在x0∈(0,1)例如x0取中的較小值滿(mǎn)足f(x0)<g(x0),即f(x)≥g(x)在[0,321]上不恒成立.
綜上,實(shí)數(shù)a的取值范圍是(-∞,-3].
例3(2012高考遼寧文21)(本小題滿(mǎn)分12分)
設(shè)f(x)=lnx+x-1,證明: 3
(1)當(dāng)x>1時(shí),f(x)
(2)當(dāng)1
x+5
【答案】解:(1)(證法一)
記g(x)=lnx+x-1-2(x-1).則當(dāng)x>1時(shí),113
g′(x)=x2,g(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞減.
2x又g(1)=0,有g(shù)(x)
f(x)
由均值不等式,當(dāng)x>1時(shí),x
令k(x)=lnx-x+1,則k(1)=0,k′(x)=x1
由①②得,當(dāng)x>1時(shí),f(x)
9?x-1?,由(1)得 x+5
1154
h′(x)=x2x?x+5?2+xx+55454=2x?x+5?4x?x+5??x+5?3-216x
=4x?x+5?令g(x)=(x+5)3-216x,則當(dāng)1
9?x-1?
x+5(證法二)
記h(x)=(x+5)f(x)-9(x-1),則當(dāng)1
-9 2x-1)+(x+5)?x?2x?1
=2xx(x-1)+(x+5)(2+x)-18x]
x11??
2x3x?x-1?+?x+5??2+22-18x? ????1
=4xx2-32x+25)
因此h(x)在(1,3)內(nèi)單調(diào)遞減,又h(1)=0,所以h(x)
9?x-1?
.x+5
例4(2012高考浙江文21)(本題滿(mǎn)分15分)已知a∈r,函數(shù)f(x)?4x3?2ax?a(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間
(2)證明:當(dāng)0≤x≤1時(shí),f(x)+ 2?a>0.【答案】
【解析】(1)由題意得f?(x)?12x2?2a,當(dāng)a?0時(shí),f?(x)?0恒成立,此時(shí)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為???,???.當(dāng)a?
0時(shí),f?(x)?12(x?
?此時(shí)函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為?x,.?(2)由于0?x?1,當(dāng)a?2時(shí),f(x)?a?2?4x3?2ax?2?4x3?4x?2.333
當(dāng)a?2時(shí),f(x)?a?2?4x?2a(1?x)?2?4x?4(1?x)?2?4x?4x?2.設(shè)g(x)?2x?2x?1,0?x?
1,則g?(x)?6x?2?6(x?則有
x?.33
所以g(x)min?g?1?0.3
當(dāng)0?x?1時(shí),2x?2x?1?0.故f(x)?a?2?4x3?4x?2?0.例5(2012高考山東文22)(本小題滿(mǎn)分13分)
已知函數(shù)f(x)?
lnx?k
(k為常數(shù),e=2.71828…是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)),曲線(xiàn)y?f(x)在點(diǎn)ex
(1,f(1))處的切線(xiàn)與x軸平行.(ⅰ)求k的值;
(ⅱ)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(ⅲ)設(shè)g(x)?xf?(x),其中f?(x)為f(x)的導(dǎo)函數(shù).證明:對(duì)任意x?0,g(x)?1?e?2.1
?lnx?k【答案】(i)f?(x)?,ex
由已知,f?(1)?
1?k
?0,∴k?1.e
?lnx?1(ii)由(i)知,f?(x)?.ex
設(shè)k(x)?
?lnx?1,則k?(x)??2??0,即k(x)在(0,??)上是減函數(shù),xxx
由k(1)?0知,當(dāng)0?x?1時(shí)k(x)?0,從而f?(x)?0,當(dāng)x?1時(shí)k(x)?0,從而f?(x)?0.綜上可知,f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(0,1),單調(diào)遞減區(qū)間是(1,??).(iii)由(ii)可知,當(dāng)x?1時(shí),g(x)?xf?(x)≤0<1+e?2,故只需證明g(x)?1?e?2在0?x?1時(shí)成立.當(dāng)0?x?1時(shí),ex>1,且g(x)?0,∴g(x)?
1?xlnx?x
?1?xlnx?x.x
e
設(shè)f(x)?1?xlnx?x,x?(0,1),則f?(x)??(lnx?2),當(dāng)x?(0,e?2)時(shí),f?(x)?0,當(dāng)x?(e?2,1)時(shí),f?(x)?0,所以當(dāng)x?e?2時(shí),f(x)取得最大值f(e?2)?1?e?2.所以g(x)?f(x)?1?e?2.綜上,對(duì)任意x?0,g(x)?1?e?2.
證明函數(shù)奇偶性篇六
構(gòu)造可導(dǎo)函數(shù)證明不等式
◎李思陽(yáng)本溪市機(jī)電工程學(xué)校 117022
【內(nèi)容簡(jiǎn)要】構(gòu)造輔助函數(shù),把不等式證明轉(zhuǎn)化為利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性或最值,從而證得不等式。而如何構(gòu)造一個(gè)可導(dǎo)函數(shù),是用導(dǎo)數(shù)證明不等式的關(guān)鍵。本文從熱門(mén)的高考題及模擬題中選出四種類(lèi)型題供師生們參考。
【關(guān)鍵詞】構(gòu)造輔助函數(shù);導(dǎo)數(shù);不等式。
一.直接作差
1(2011·遼寧文科)設(shè)函數(shù)f(x)?x?ax2?blnx,曲線(xiàn)y?f(x)過(guò)p(1,0),且在p點(diǎn)處的切線(xiàn)斜率為2.(1)求a,b的值;
(2)證明:f(x)?2x?2。
(1)解:f?(x)=1+2ax??1?a?0b.由已知條件得f(1)?0,f?(1)=2,即? x?1?2a?b?2
解得??a??1。
?b?3
(2)證明:因?yàn)閒(x)的定義域?yàn)椋?,+∞),由(1)知f(x)?x?x2?3lnx。
設(shè)g(x)?f(x)?(2x?2)=2?x?x?3lnx,則g?(x)=?1?2x?23(x?1)(2x?3)=。xx
當(dāng)0<x<1時(shí),g?(x)>0,當(dāng)x>1時(shí),g?(x)<0。
所以g(x)在(0,1)內(nèi)單調(diào)遞增,在(1,+∞)內(nèi)單調(diào)遞減。而g(1)=0,故當(dāng)x>0時(shí),g(x)≤0,即f(x)?2x?2。
總結(jié):直接作差g(x)?f(x)?(2x?2),用導(dǎo)數(shù)得gmax(x)?g(1)=0,從而得證。直接作差是證這類(lèi)題最常用的方法。
二.分離函數(shù)
2.(2011·課標(biāo)全國(guó)卷文科)已知函數(shù)f(x)?
處的切線(xiàn)方程為x?2y?3?0。
(1)求a,b的值;
(2)證明:當(dāng)x>0,且x?1時(shí),f(x)>
(1)解:略a?1,b?1。alnxb?,曲線(xiàn)y?f(x)在點(diǎn)(1,f(1))x?1xlnx。x?1
lnx1lnx1x2?1?,所以f(x)?(2lnx?)。(2)證明:由(1)知f(x)?=x?1xx?11?x2x
x2?1考慮函數(shù)h(x)=2lnx?(x>0),則 x
22x2?(x2?1)(x?1)2
=。h?(x)=?22xxx
所以當(dāng)x?1時(shí),h?(x)<0,而h(1)?0
當(dāng)x∈(0,1)時(shí),h(x)>0,可得,故 1h(x)>0; 21?x
1h(x)>0。當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),h(x)<0,可得1?x2
lnx從而當(dāng)x>0,且x?1時(shí),f(x)>。x?1
總結(jié):作差后的函數(shù)如可分為兩個(gè)函數(shù)的積,直接求導(dǎo)很繁,可取其中一個(gè)函數(shù)求導(dǎo),再討論證明。
三.巧妙變形
3.(2010·遼寧文科)已知函數(shù)f(x)?(a?1)lnx?ax2?1。
(1)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性;
(2)設(shè)a??2,證明:對(duì)任意x1,x2∈(0,+∞),f(x1)?f(x2)?4x1?x2。解:(1)略。
(2)不妨設(shè)x1≥x2,由于a??2,故f(x)在(0,+∞)減少。所以
f(x1)?f(x2)?4x1?x2等價(jià)于f(x2)?f(x1)≥x1-x2,即f(x2)?x2≥f(x1)?x1。
a?12ax2?4x?a?1?2ax?4=令g(x)?f(x)?x,則g?(x)=。于是 xx
?4x2?4x?1?(2x?1)2
?g?(x)≤≤0。xx
從而g(x)在(0,+∞)單調(diào)減少,故g(x1)≤g(x2)。即f(x1)?x1≤f(x2)?x2,故,對(duì)任意x1,x2∈(0,+∞),f(x1)?f(x2)?4x1?x2。
總結(jié):通過(guò)等價(jià)變形,構(gòu)造函數(shù)g(x),利用g(x)的單調(diào)性得證。
四.作函數(shù)積
12?。exex
1212證明: 對(duì)任意的x?(0,﹢∞),lnx?1>x??x(lnx?1)>x(x?)exexee
x2設(shè)函數(shù)f(x)=xlnx?x,g(x)=x+。ee
111f?(x)=lnx?2,f?(x)=0,得x?2,易知fmin(x)=f(2)=—2。eee4.(2011·本溪一中模擬)對(duì)任意的x?(0,﹢∞),求證:lnx?1>
1ex?xex
??,=0,得1,易知==。g(1)g?(x)=g(x)g(x)x?maxee2x
11??,∴fmin(x)>gmax(x),∴f(x)?g(x)。ee2
x212∴xlnx?x?x+。因此lnx?1>x?。exeee∵?
總結(jié):直接做不好做,不等式兩邊同乘以一個(gè)函數(shù),先進(jìn)行證明,得到結(jié)果后再同除以這個(gè)函數(shù),從而證得。
證明函數(shù)奇偶性篇七
函數(shù)極限的性質(zhì)證明
x1=2,xn+1=2+1/xn,證明xn的極限存在,并求該極限
求極限我會(huì)
|xn+1-a|
以此類(lèi)推,改變數(shù)列下標(biāo)可得|xn-a|
|xn-1-a|
……
|x2-a|
向上迭代,可以得到|xn+1-a|
2只要證明{x(n)}單調(diào)增加有上界就可以了。
用數(shù)學(xué)歸納法:
①證明{x(n)}單調(diào)增加。
x(2)=√=√5>x(1);
設(shè)x(k+1)>x(k),則
x(k+2)-x(k+1))=√-√(分子有理化)
=/【√+√】>0。
②證明{x(n)}有上界。
x(1)=1
設(shè)x(k)
x(k+1)=√
3當(dāng)0
當(dāng)0
構(gòu)造函數(shù)f(x)=x*a^x(0
令t=1/a,則:t>
1、a=1/t
且,f(x)=x*(1/t)^x=x/t^x(t>1)
則:
lim(x→+∞)f(x)=lim(x→+∞)x/t^x
=lim(x→+∞)(分子分母分別求導(dǎo))
=lim(x→+∞)1/(t^x*lnt)
=1/(+∞)
=0
所以,對(duì)于數(shù)列n*a^n,其極限為0
用數(shù)列極限的定義證明
3.根據(jù)數(shù)列極限的定義證明:
(1)lim=0
n→∞
(2)lim=3/2
n→∞
(3)lim=0
n→∞
(4)lim0.999…9=1
n→∞n個(gè)9
5幾道數(shù)列極限的證明題,幫個(gè)忙。lim就省略不打了。
n/(n^2+1)=0
√(n^2+4)/n=1
sin(1/n)=0
實(shí)質(zhì)就是計(jì)算題,只不過(guò)題目把答案告訴你了,你把過(guò)程寫(xiě)出來(lái)就好了
第一題,分子分母都除以n,把n等于無(wú)窮帶進(jìn)去就行
第二題,利用海涅定理,把n換成x,原題由數(shù)列極限變成函數(shù)極限,用羅比達(dá)法則(不知樓主學(xué)了沒(méi),沒(méi)學(xué)的話(huà)以后會(huì)學(xué)的)
第三題,n趨于無(wú)窮時(shí)1/n=0,sin(1/n)=0
不知樓主覺(jué)得我的解法對(duì)不對(duì)呀limn/(n^2+1)=lim(1/n)/(1+1/n^2)=lim(1/n)/(1+lim(1+n^2)=0/1=0
lim√(n^2+4)/n=lim√(1+4/n^2)=√1+lim(4/n^2)=√1+4lim(1/n^2)=1
limsin(1/n)=lim=lim(1/n)*lim/(1/n)=0*1=0
證明函數(shù)奇偶性篇八
函數(shù)單調(diào)性的證明
函數(shù)的單調(diào)性需抓住單調(diào)性定義來(lái)證明,這是目前高一階段唯一的方法。
一、證明方法步驟為:
① 在給定區(qū)間上任取兩個(gè)自變量x
1、x2且x1<x2 ② 將f?x1?與f?x2?作差或作商(分母不為零)
③ 比較差值(商)與0(1)的大小 ④ 下結(jié)論,確定函數(shù)的單調(diào)性。
在做差比較時(shí),我們常將差化為積討論,常用因式分解(整式)、通分(分式)、有理化(無(wú)理式)、配方等手段。
二、常見(jiàn)的類(lèi)型有兩種:
(一)已知函數(shù)的解析式:
1例1:證明:函數(shù)f?x?=在x∈(1,+∞)單調(diào)遞減
x-
1例2:證明:函數(shù)f?x?=x+x+1在x∈r時(shí)單調(diào)遞增
3[1,+?)時(shí)單調(diào)遞增 例3:證明:函數(shù)f?x?=x-1在x∈2
例4:討論函數(shù)f?x?=x+
1在(1,+?)的單調(diào)性,并求最小值 x-1
例5:求函數(shù)f?x?= x+2的單調(diào)區(qū)間 x-1+?)單調(diào)遞增 練習(xí):
1、證明函數(shù)f?x?=x+(a>0)在(a,2、討論函數(shù)f?x?=1+x-x的單調(diào)性
2ax
(二)f?x?抽象函數(shù)的單調(diào)性:
抽象函數(shù)的單調(diào)性關(guān)鍵是抽象函數(shù)關(guān)系式的運(yùn)用,同時(shí),要注意選擇作差還是作商,這一點(diǎn)可觀察題意中與0比較,應(yīng)作差;與1比較,應(yīng)作商。如下三例:
例1:已知函數(shù)滿(mǎn)足x、y∈r時(shí),f(x?y)?f(x)?f(y)恒成立,且當(dāng)x>0時(shí),>0.證明:f(x)在r上單調(diào)遞增.例2:已知函數(shù)滿(mǎn)足x、y∈r時(shí),f(xy)?f(x)?f(y)恒成立,且當(dāng)x>1時(shí),0.證明:f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增.例3:已知函數(shù)滿(mǎn)足x、y∈r時(shí),f(xy)?f(x)?f(y)恒成立,且當(dāng)x>1時(shí),1.若f(x)?0.證明:f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增.練習(xí):
1、已知函數(shù)
f?x?對(duì)于任意的x、y∈r,f?x?+f?y?=f?x+y?,且當(dāng)x>0時(shí),f?x?<0;f?1?=-23.2
f(x)>f(x)>總有(1)求證:f?x?在r上是減函數(shù)
(2)求f?x?在[-3,3]上的最大值與最小值
2、已知函數(shù)f?x?的定義域?yàn)閞,且m、n∈r,恒有f?m?+f?n?=f?m+n?+1,且f?->-?1??=0,當(dāng)x?2?1時(shí),f?x?>0.2(1)求證:f?x?是單調(diào)遞增函數(shù)(2)求f?x?在[-2,2]的最大值與最小值.3、定義在r上的函數(shù)f?x?恒為正,且滿(mǎn)足f?x+y?=f?x?f?y?,當(dāng)x>0時(shí),f?x?>1.(1)證明:f?x?在r上單調(diào)遞增.2(2)若函數(shù)f?x?的定義域?yàn)閇-1,1]時(shí),解不等式fx-1>f?2x?
??
4、函數(shù)f?x?的定義域?yàn)閞,對(duì)于任意的a、b∈r皆有f?a?+f?b?=f?a+b?+1,且x>0時(shí),f?x?>1(1)求證:f?x?是r上的增函數(shù)
2(2)若f?4?=5,解不等式f3m-m-2<3
??3
證明函數(shù)奇偶性篇九
在含有兩個(gè)或兩個(gè)以上字母的不等式中,若使用其它方法不能解決,可將一邊整理為零,而另一邊為某個(gè)字母的二次式,這時(shí)可考慮用判別式法。一般對(duì)與一元二次函數(shù)有關(guān)或能通過(guò)等價(jià)轉(zhuǎn)化為一元二次方程的,都可考慮使用判別式,但使用時(shí)要注意根的取值范圍和題目本身?xiàng)l件的限制。
例1.設(shè):a、b、c∈r,證明:a2?ac?c2?3b(a?b?c)?0成立,并指出等號(hào)
何時(shí)成立。
解析:令f(a)?a2?(3b?c)a?c2?3b2?3bc
⊿=(3b?c)2?4(c2?3b2?3bc)??3(b?c)
2∵b、c∈r,∴⊿≤0
即:f(a)?0,∴a2?ac?c2?3b(a?b?c)?0恒成立。
當(dāng)⊿=0時(shí),b?c?0,此時(shí),f(a)?a2?ac?c2?3ab?(a?c)2?0,∴a??b?c時(shí),不等式取等號(hào)。
?4?例2.已知:a,b,c?r且a?b?c?2,a2?b2?c2?2,求證: a,b,c??0,?。?3?
?a?b?c?222解析:?2 消去c得:此方程恒成立,a?(b?2)a?b?2b?1?0,22?a?b?c?
2∴⊿=(b?2)2?4(b2?2b?1)??3b2?4b?0,即:0?b?
?4?同理可求得a,c??0,? ?3?4。
3② 構(gòu)造函數(shù)逆用判別式證明不等式
對(duì)某些不等式證明,若能根據(jù)其條件和結(jié)論,結(jié)合判別式的結(jié)構(gòu)特征,通過(guò)構(gòu)造二項(xiàng)平方和函數(shù):f(x)?(a1x?b1)2?(a2x?b2)2???(anx?bn)2 由f(x)?0,得⊿≤0,就可以使一些用一般方法處理較繁瑣的問(wèn)題,獲得簡(jiǎn)捷明快的證明。
例3.設(shè)a,b,c,d?r?且a?b?c?d?1,求證:a?1?4b?1?4c?1?4d?1﹤6。
解析:構(gòu)造函數(shù):
f(x)?(4a?1x?1)2?(4b?1x?1)2?(4c?1x?1)2?(4d?1x?1)2
=8x2?2(4a?1?4b?1?4c?1?4d?1)x?4.(?a?b?c?d?1)
由f(x)?0,得⊿≤0,即⊿=4(4a?1?4b?1?4c?1?4d?1)2?128?0.∴4a?1?4b?1?4c?1?4d?1?42﹤6.例4.設(shè)a,b,c,d?r?且a?b?c?1,求
解析:構(gòu)造函數(shù)f(x)?(=(1ax?a)2?(149??的最小值。abc2x?b)2?(3cx?)2 1492??)x?12x?1,(?a?b?c?1)abc
111由f(x)?0(當(dāng)且僅當(dāng)a?,b?,c?時(shí)取等號(hào)),632
149得⊿≤0,即⊿=144-4(??)≤0 abc
111149∴當(dāng)a?,b?,c?時(shí),(??)min?36 632abc
構(gòu)造函數(shù)證明不等式
1、利用函數(shù)的單調(diào)性
+例
5、巳知a、b、c∈r,且a
求證: a?ma> b?mb
[分析]本題可以用比較法、分析法等多種方法證明。若采用函數(shù)思想,構(gòu)造出與所證不
等式密切相關(guān)的函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性來(lái)比較函數(shù)值而證之,思路則更為清新。
a?x+,其中x∈r,0
b?x?b?ab?af(x)==1-b?xb?x證明:令 f(x)=
∵b-a>0
b?a+ 在r上為減函數(shù) b?x
b?a+從而f(x)= 在r上為增函數(shù) b?x∴y=
∵m>0∴f(m)> f(0)∴a?ma> b?mb
例
6、求證:a?b
1?a?b≤a?b
1?a?b(a、b∈r)
[分析]本題若直接運(yùn)用比較法或放縮法,很難尋其線(xiàn)索。若考慮構(gòu)造函數(shù),運(yùn)用函數(shù)的單調(diào)性證明,問(wèn)題將迎刃而解。
[證明]令 f(x)=x,可證得f(x)在[0,∞)上是增函數(shù)(證略)1?x
而0
得f(∣a+b∣)≤ f(∣a∣+∣b∣)
即: a?b
1?a?b≤a?b
1?a?b
[說(shuō)明]要證明函數(shù)f(x)是增函數(shù)還是減函數(shù),若用定義來(lái)證明,則證明過(guò)程是用比較
法證明f(x1)與f(x2)的大小關(guān)系;反過(guò)來(lái),證明不等式又可以利用函數(shù)的單調(diào)性。
2、利用函數(shù)的值域
例
7、若x為任意實(shí)數(shù),求證:—1x1≤≤ 221?x
2[分析]本題可以直接使用分析法或比較法證明,但過(guò)程較繁。聯(lián)想到函數(shù)的值域,于是
構(gòu)造函數(shù)f(x)= x11,從而只需證明f(x)的值域?yàn)閇—,]即可。1?x222
x2證明:設(shè) y=,則yx-x+y=0 21?x
∵x為任意實(shí)數(shù)
22∴上式中δ≥0,即(-1)-4y≥0
411得:—≤y≤ 22
1x1∴—≤≤ 21?x22∴y≤2[說(shuō)明]應(yīng)用判別式說(shuō)明不等式,應(yīng)特別注意函數(shù)的定義域。
另證:類(lèi)比萬(wàn)能公式中的正弦公式構(gòu)造三角函數(shù)更簡(jiǎn)單。
例
8、求證:必存在常數(shù)a,使得lg(xy)≤ 2x?lg2y對(duì)大于1的任意x與y恒成立。
[分析]此例即證a的存在性,可先分離參數(shù),視參數(shù)為變?cè)暮瘮?shù),然后根據(jù)變?cè)瘮?shù)的值域來(lái)求解a,從而說(shuō)明常數(shù)a的存在性。若s≥f(t)恒成立,則s的最小值為f(t)的最
大值;若 s≤f(t)恒成立,則s的最大值為f(t)的最小值。22證明:∵lgx?lgy > 0(x>1,y>1)
∴原不等式可變形為:lga≥lgx?lgy
lgx?lgy2
22lgx?lgy)2lgxlgy令 f(x)= == ?222222lgx?lgylgx?lgylgx?lgylgx?lgy
22而 lgx>0,lgy>0,∴l(xiāng)gx+lgy ≥ 2lgxlgy > 0
∴2lgxlgy≤1 22lgx?lgy
∴ 1
從而要使原不等式對(duì)于大于1的任意x與y恒成立,只需lga≥2即 a≥102即可。
故必存在常數(shù)a,使原不等式對(duì)大于1的任意x、y恒成立。
3、運(yùn)用函數(shù)的奇偶性
xx
2xx 證明:設(shè)f(x)=-(x≠0)x1?22 例
9、證明不等式:
?x?x?x2xx∵f(-x)=-= x+ ?x1?222?12
xxx[1-(1-2)]+1?2x2
xx=-x+= f(x)x1?22=
∴f(x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)
x∵當(dāng)x>0時(shí),1-2
當(dāng)x
故當(dāng) x≠0時(shí),恒有f(x)
即:xx
[小結(jié)]本題運(yùn)用了比較法,實(shí)質(zhì)是根據(jù)函數(shù)的奇偶性來(lái)證明的,本題也可以運(yùn)用分類(lèi)討論思想。但利用偶函數(shù)的軸對(duì)稱(chēng)性和奇函數(shù)的中心對(duì)稱(chēng)性,常能使所求解的問(wèn)題避免復(fù)雜的討論。
證明函數(shù)奇偶性篇十
在含有兩個(gè)或兩個(gè)以上字母的不等式中,若使用其它方法不能解決,可將一邊整理為零,而另一邊為某個(gè)字母的二次式,這時(shí)可考慮用判別式法。一般對(duì)與一元二次函數(shù)有關(guān)或能通過(guò)等價(jià)轉(zhuǎn)化為一元二次方程的,都可考慮使用判別式,但使用時(shí)要注意根的取值范圍和題目本身?xiàng)l件的限制。
例1.設(shè):a、b、c∈r,證明:a2?ac?c2?3b(a?b?c)?0成立,并指出等號(hào)何時(shí)成立。
解析:令f(a)?a2?(3b?c)a?c2?3b2?3bc
⊿=(3b?c)2?4(c2?3b2?3bc)??3(b?c)2 ∵b、c∈r,∴⊿≤0 即:f(a)?0,∴a2?ac?c2?3b(a?b?c)?0恒成立。
當(dāng)⊿=0時(shí),b?c?0,此時(shí),f(a)?a2?ac?c2?3ab?(a?c)2?0,∴a??b?c時(shí),不等式取等號(hào)。
?4?例2.已知:a,b,c?r且a?b?c?2,a2?b2?c2?2,求證: a,b,c??0,?。
?3??a?b?c?222解析:?2 消去c得:此方程恒成立,a?(b?2)a?b?2b?1?0,22?a?b?c?2∴⊿=(b?2)2?4(b2?2b?1)??3b2?4b?0,即:0?b??4?同理可求得a,c??0,?
?3?4。3② 構(gòu)造函數(shù)逆用判別式證明不等式
對(duì)某些不等式證明,若能根據(jù)其條件和結(jié)論,結(jié)合判別式的結(jié)構(gòu)特征,通過(guò)構(gòu)造二項(xiàng)平方和函數(shù):f(x)?(a1x?b1)2?(a2x?b2)2???(anx?bn)2
由f(x)?0,得⊿≤0,就可以使一些用一般方法處理較繁瑣的問(wèn)題,獲得簡(jiǎn)捷明快的證明。
例3.設(shè)a,b,c,d?r?且a?b?c?d?1,求證:4a?1?4b?1?4c?1?4d?1﹤6。解析:構(gòu)造函數(shù):
f(x)?(4a?1x?1)2?(4b?1x?1)2?(4c?1x?1)2?(4d?1x?1)
2=8x2?2(4a?1?4b?1?4c?1?4d?1)x?4.(?a?b?c?d?1)由f(x)?0,得⊿≤0,即⊿=4(4a?1?4b?1?4c?1?4d?1)2?128?0.∴4a?1?4b?1?4c?1?4d?1?42﹤6.例4.設(shè)a,b,c,d?r?且a?b?c?1,求解析:構(gòu)造函數(shù)f(x)?(=(1ax?a)2?(149??的最小值。abc2bx?b)2?(3cx?c)2
1492??)x?12x?1,(?a?b?c?1)abc111由f(x)?0(當(dāng)且僅當(dāng)a?,b?,c?時(shí)取等號(hào)),632149得⊿≤0,即⊿=144-4(??)≤0
abc111149
∴當(dāng)a?,b?,c?時(shí),(??)min?36 632abc
構(gòu)造函數(shù)證明不等式
1、利用函數(shù)的單調(diào)性
+例
5、巳知a、b、c∈r,且a b?mb[分析]本題可以用比較法、分析法等多種方法證明。若采用函數(shù)思想,構(gòu)造出與所證不等式密切相關(guān)的函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性來(lái)比較函數(shù)值而證之,思路則更為清新。
a?x+,其中x∈r,0
b?xb?x證明:令 f(x)= ∵b-a>0 b?a+ 在r上為減函數(shù) b?xb?a+從而f(x)= 在r上為增函數(shù)
b?x∴y= ∵m>0 ∴f(m)> f(0)
∴a?ma> b?mb例
6、求證:a?b1?a?b≤
a?b1?a?b(a、b∈r)
[分析]本題若直接運(yùn)用比較法或放縮法,很難尋其線(xiàn)索。若考慮構(gòu)造函數(shù),運(yùn)用函數(shù)的單調(diào)性證明,問(wèn)題將迎刃而解。
[證明]令 f(x)=
x,可證得f(x)在[0,∞)上是增函數(shù)(證略)1?x 而 0
得 f(∣a+b∣)≤ f(∣a∣+∣b∣)
即: a?b1?a?b≤
a?b1?a?b
[說(shuō)明]要證明函數(shù)f(x)是增函數(shù)還是減函數(shù),若用定義來(lái)證明,則證明過(guò)程是用比較法證明f(x1)與f(x2)的大小關(guān)系;反過(guò)來(lái),證明不等式又可以利用函數(shù)的單調(diào)性。
2、利用函數(shù)的值域
例
7、若x為任意實(shí)數(shù),求證:—
x11≤≤ 221?x2[分析]本題可以直接使用分析法或比較法證明,但過(guò)程較繁。聯(lián)想到函數(shù)的值域,于是構(gòu)造函數(shù)f(x)= x11,從而只需證明f(x)的值域?yàn)閇—,]即可。
1?x222x2證明:設(shè) y=,則yx-x+y=0 21?x ∵x為任意實(shí)數(shù)∴上式中δ≥0,即(-1)-4y≥0 1 411得:—≤y≤
22x11 ∴—≤≤
21?x22 ∴y≤2[說(shuō)明]應(yīng)用判別式說(shuō)明不等式,應(yīng)特別注意函數(shù)的定義域。
另證:類(lèi)比萬(wàn)能公式中的正弦公式構(gòu)造三角函數(shù)更簡(jiǎn)單。
例
8、求證:必存在常數(shù)a,使得lg(xy)≤ 2x?lg2y
對(duì)大于1的任意x與y恒成立。
[分析]此例即證a的存在性,可先分離參數(shù),視參數(shù)為變?cè)暮瘮?shù),然后根據(jù)變?cè)瘮?shù)的值域來(lái)求解a,從而說(shuō)明常數(shù)a的存在性。若s≥f(t)恒成立,則s的最小值為f(t)的最大值;若 s≤f(t)恒成立,則s的最大值為f(t)的最小值。
22證明:∵lgx?lgy > 0(x>1,y>1)∴原不等式可變形為:lga≥
lgx?lgylgx?lgy22
2(lgx?lgy)2lgxlgy 令 f(x)= == 1?222222lgx?lgylgx?lgylgx?lgylgx?lgy而 lgx>0,lgy>0, ∴l(xiāng)gx+lgy ≥ 2lgxlgy > 0 ∴2lgxlgy≤1 22lgx?lgy ∴ 1
從而要使原不等式對(duì)于大于1的任意x與y恒成立,只需lga≥2即 a≥10
2即可。
故必存在常數(shù)a,使原不等式對(duì)大于1的任意x、y恒成立。
3、運(yùn)用函數(shù)的奇偶性
xx
9、證明不等式:
?x?x?x2xx ∵f(-x)=-= x+ ?x1?222?12xxx
[1-(1-2)]+ 1?2x2xx =-x+= f(x)x1?22 = ∴f(x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)
x ∵當(dāng)x>0時(shí),1-2第12篇:構(gòu)造函數(shù)證明不等式
構(gòu)造函數(shù)證明不等式
構(gòu)造函數(shù)證明:>e的(4n-4)/6n+3)次方
不等式兩邊取自然對(duì)數(shù)(嚴(yán)格遞增)有:
ln(2^2/2^2-1)+ln(3^2/3^2-1)+...+ln(n^2/n^2-1)>(4n-4)/(6n+3)
不等式左邊=2ln2-ln1-ln3+2ln3-ln2-ln4+...+2lnn-ln(n-1)-ln(n+1)
=ln2-ln1+lnn-ln(n+1)=ln
構(gòu)造函數(shù)f(x)=ln-(4x-4)/(6x+3)
對(duì)f(x)求導(dǎo),有:f(x)=+^
2當(dāng)x>2時(shí),有f(x)>0有f(x)在x>2時(shí)嚴(yán)格遞增從而有
f(n)>=f(2)=ln(4/3)-4/15=0.02>0
即有l(wèi)n>(4n-4)/(6n+3)
原不等式等證
【解】:
∏{n^2/(n^2-1)}>e^((4n-4)/(6n+3))
∵n^2/(n^2-1)=n^2/(n+1)(n-1)
∴∏{n^2/(n^2-1)}=2n/(n+1)
原式可化簡(jiǎn)為:2n/(n+1)>e^((4n-4)/6n+3))
構(gòu)建函數(shù):f(n)=2n/(n+1)-e^((4n-4)/(6n+3))
其一階導(dǎo)數(shù)f’(n)={2-4e^((4n-4)/(6n+3))}/(n+1)^2
∵e^((4n-4)/(6n+3))
∴f’(n)>0
而f=4/(2+1)-e^((8-4)/(12+3))=4/3-e^(4/15)>0
所以f(n)>0
即:2n/(n+1)>e^((4n-4)/6n+3))
故得證。
一、結(jié)合勘根定理,利用判別式“△”的特點(diǎn)構(gòu)造函數(shù)證明不等式
例1若a,b,c∈r,且a≠0,又4a+6b+c>0,a-3b+c4ac.證明構(gòu)造函數(shù)f(x),設(shè)f(x)=ax2+3bx+c(a≠0),由f(2)=4a+6b+c>0,f(-1)=a-3b+c
根據(jù)勘根定理可知:f(x)在區(qū)間(-1,2)內(nèi)必有零點(diǎn).又f(x)為二次函數(shù),由勘根定理結(jié)合可知:
f(x)必有兩個(gè)不同的零點(diǎn).令ax2+3bx+c=0可知△=(3b)2-4ac>0,所以可得:9b2>4ac.命題得證.評(píng)析本題合理變換思維角度,抓住問(wèn)題本質(zhì),通過(guò)構(gòu)造二次函數(shù),將所要證明的結(jié)論轉(zhuǎn)化成判別式“△”的問(wèn)題,再結(jié)合勘根定理和二次函數(shù)知識(shí),從而使問(wèn)題獲得解決.二、結(jié)合構(gòu)造函數(shù)的單調(diào)性證明不等式
例2(2005年人教a版《選修4-5不等式選講》例題改編)已知a,b,c是實(shí)數(shù),求證:
|a+b+c|1+|a+b+c|≤|a|1+|a|+|b|1+|b|+|c|1+|c|.證明構(gòu)造函數(shù)f(x),設(shè)f(x)=x1+x(x≥0).由于f′(x)=1(1+x)2,所以結(jié)合導(dǎo)數(shù)知識(shí)可知f(x)在[0,+∞)上是增函數(shù).∵0≤|a+b+c|≤|a|+|b|+|c|,∴f(|a+b+c|)≤f(|a|+|b|+|c|),即|a+b+c|1+|a+b+c|≤|a|+|b|+|c|1+|a|+|b|+|c|=|a|1+|a|+|b|+|c|+|b|1+|a|+|b|+|c|+|c|1+|a|+|b|+|c|≤|a|1+|a|+|b|1+|b|+|c|1+|c|.命題得證.三、結(jié)合構(gòu)造函數(shù)在某個(gè)區(qū)間的最值證明不等式
例3(第36屆imo試題)
設(shè)a,b,c為正實(shí)數(shù),且滿(mǎn)足abc=1,求證:
1a3(b+c)+1b3(c+a)+1c3(a+b)≥32.證明構(gòu)造函數(shù),設(shè)f(a,b,c)=1a3(b+c)+1b3(c+a)+1c3(a+b),顯然a=b=c=1時(shí),f(a,b,c)=32≥32成立.又abc=1,a,b,c為正實(shí)數(shù),則a,b,c中必有一個(gè)不大于1,不妨設(shè)0f(a,b,c)-f(a,1,c)=(1-b)1a3(b+c)(1+c)+1+b+b2b3(a+c)+1c3(a+b)(1+a)≥0,∴f(a,b,c)≥f(a,1,c),因此要證f(a,b,c)≥32,只要證f(a,1,c)≥32,此時(shí)ac=1,∴a,1,c成等比數(shù)列,令a=q-1,c=q(q>0).f(a,1,c)=q31+q+qq2+1+1q2(1+q)
=q5+1q2(1+q)+qq2+1
=(q4+1)-(q3+q)+q2q2+qq2+1
=(q2+q-2)-(q+q-1)+1q+q-1+1
=t2-t+1t-1.(其中t=q+q-1,且t≥2).由導(dǎo)數(shù)知識(shí)(方法同例
2、例3)可知函數(shù)
f(a,1,c)=t2-t+1t-1(t≥2)是增函數(shù),當(dāng)且僅當(dāng)t=2q=1a=c=1時(shí),(f(a,1,c))min=22-2+12-1=32成立,∴f(a,1,c)≥32.故f(a,b,c)≥f(a,1,c)≥32.命題得證。
證明函數(shù)奇偶性篇十一
函數(shù)法證明不等式
已知函數(shù)f(x)=x-sinx,數(shù)列{an}滿(mǎn)足0
證明0
證明an+1
3它提示是構(gòu)造一個(gè)函數(shù)然后做差求導(dǎo),確定單調(diào)性??墒沁€是一點(diǎn)思路都沒(méi)有,各位能不能給出具體一點(diǎn)的解答過(guò)程啊?
(1)f(x)=x-sinx,f(x)=1-cosx
00,f(x)是增函數(shù),f(0)
因?yàn)?
且an+1=an-sinan
(2)求證不等式即(1/6)an^3-an+1=(1/6)an^3-an+sinan>0①
構(gòu)造函數(shù)g(x)=(1/6)x^3-x+sinx(0
g(x)=x-sinx,由(1)知g(x)>0,所以g(x)單增,g(x)>g(0)=0
所以g(x)單增且g(x)>g(0)=0,故不等式①成立
因此an+1
證畢!
構(gòu)造分式函數(shù),利用分式函數(shù)的單調(diào)性證明不等式
【例1】證明不等式:≥(人教版教材p23t4)
證明:構(gòu)造函數(shù)f(x)=(x≥0)
則f(x)==1-在上單調(diào)遞增
∵f(|a|+|b|)=f(|a+b|)=且|a|+|b|≥|a+b|
∴f(|a|+|b|)≥f(|a+b|)即所證不等式正確。
點(diǎn)評(píng):本題還可以繼續(xù)推廣。如:求證:≥。利用分式函數(shù)的單調(diào)性可以證明的教材中的習(xí)題還有很多,如:
p14第14題:已知c>a>b>0,求證:
p19第9題:已知三角形三邊的長(zhǎng)是a,b,c,且m是正數(shù),求證:
p12例題2:已知a,b,m,都是正數(shù),且a
二、利用分式函數(shù)的奇偶性證明不等式
【例2】證明不等式:(x≠0)
證明:構(gòu)造函數(shù)f(x)=
∵f(-x)=
=f(x)
∴f(x)是偶函數(shù),其圖像關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)。
當(dāng)x>0時(shí),
當(dāng)x0,故f(x)=f(-x)
∴
三、構(gòu)造一次函數(shù),利用一次函數(shù)的單調(diào)性證明不等式
【例3】已知|a|
∵|a|
∴-10
∴f(c)的(-1,1)上是增函數(shù)
∵f(1)=1-ab+a+b-2=a+b–ab-1=a(1-b)-(1-b)=(1-b)(a-1)
∴f(1)
∴a+b+c。
證明函數(shù)奇偶性篇十二
習(xí)題2-2
1.利用函數(shù)極限定義證明:
(3).limxsinx?01x?0;
x|?1,則當(dāng) 0?|x|?? 時(shí), 有 證明: 對(duì)于任意給定的正數(shù) ??0, 取 ???, 因?yàn)?|sin
x1x1xxsin?|x|sin?|x|??,所以limxsinx?0?0.2.利用無(wú)窮大量定義證明:
(1)lim1?x
4x????;
1?x
4證明:對(duì)于任意給定的正數(shù) g?0, 取 m?4g?1, 則當(dāng) |x|?m 時(shí), 有 |
所以 lim1?x
4??.|?g,x??
5.證明:若limf(x)?a,則lim|f(x)|?|a|.x?x0x?x0證明:對(duì)于任意給定的正數(shù) ??0, 由于limf(x)?a,存在??0,使得當(dāng)
x?x0
0?|x?x0|??時(shí), 都有|f(x)?a|??,而
????|f(x)?a|?|f|?|a|?|f?a|??,即||f(x)|?|a||??,所以lim|f(x)|?|a|.x?x0
證明函數(shù)奇偶性篇十三
構(gòu)造函數(shù)證明數(shù)列不等式 ln2ln3ln4ln3n5n?6?????n?3n?(n?n*).例1.求證:23436
ln2?ln3?lnn?2n2?n?1例2.求證:(1)??2,???????(n?2)?2(n?1)23n
例3.求證:
例4.求證:(1?
練習(xí):
1求證:(1?1?2)?(1?2?3)???[1?n(n?1)]?e
2.證明:
3.已知a1?1,an?1?(1?
4.已知函數(shù)f(x)是在(0,??)上處處可導(dǎo)的函數(shù),若x?2n?311111?????ln(n?1)?1???? 23n?12n111111)(1?)???(1?)?e和(1?)(1?)???(1?2n)?98132!3!n!2ln3ln4lnnn(n?1)??????(n?n*,n?1)345n?14112)a?.a?2?n2nf(x)?f(x)在x?0上恒成立.(i)求證:函數(shù)g(x)?
(ii)當(dāng)x1f(x)在(0,??)上是增函數(shù); x?0,x2?0時(shí),證明:f(x1)?f(x2)?f(x1?x2);(iii)已知不等式ln(1?x)?x在x??1且x?0時(shí)恒成立。
5.已知函數(shù)f(x)?xlnx.若a?0,b?0,證明:f(a)?(a?b)ln2?f(a?b)?f(b).