热门试卷

解：（1）求导函数可得：f′（x）=r（1-xr-1），

令f′（x）=0，解得x=1；

当0＜x＜1时，f′（x）＜0，

所以f（x）在（0，1）上是减函数；

当x＞1时，f′（x）＞0，

所以f（x）在（0，1）上是增函数

所以f（x）在x=1处取得最小值f（1）=0；

（2）由（1）知，x∈（0，+∞）时，有f（x）≥f（1）=0，即xr≤rx+（1-r）①

若a1，a2中有一个为0，

则≤a1b1+a2b2成立；

若a1，a2均不为0，

∵b1+b2=1，

∴b2=1-b1，

∴①中令，可得≤a1b1+a2b2成立

综上，对a1≥0，a2≥0，b1，b2为正有理数，

若b1+b2=1，则≤a1b1+a2b2；② 。

（3）（2）中的命题推广到一般形式为：设a1≥0，a2≥0，…，an≥0，b1，b2，…，bn为正有理数，若b1+b2+…+bn=1，则≤a1b1+a2b2+…anbn；③

用数学归纳法证明：

（i）当n=1时，b1=1，a1≤a1，③成立

（ii）假设当n=k时，③成立，即a1≥0，a2≥0，…，ak≥0，b1，b2，…，bk为正有理数，若

b1+b2+…+bk=1，则≤a1b1+a2b2+…akbk当n=k+1时，a1≥0，a2≥0，…，ak+1≥0，b1，b2，…，bk+1为正有理数，

若b1+b2+…+bk+1=1，

则1-bk+1＞0

于是=（）=

∵

∴≤

=

∴≤·（1-bk+1）

∴

∴当n=k+1时，③

成立由（i）（ii）可知，对一切正整数，推广的命题成立。

解：（1）①∵，

∴

∵xf'（x）＞f（x），

∴g'（x）＞0在（0，+∞）上恒成立，

从而有在（0，+∞）上是增函数．

②由①知在（0，+∞）上是增函数，

当x1＞0，x2＞0时，有，

于是有：，

两式相加得：f（x1）+f（x2）＜f（x1+x2）

（2）由（1）②可知：f（x1）+f（x2）＜f（x1+x2），（x1＞0，x2＞0）恒成立

由数学归纳法可知：xi＞0（i=1，2，3，…，n）时，有：

f（x1）+f（x2）+f（x3）+…+f（xn）＜f（x1+x2+x3+…xn）（n≥2）恒成立

设f（x）=xlnx，则，则xi＞0（i=1，2，3，…，n）时，

x1lnx1+x2lnx2+…+xnlnxn＜（x1+x2+…+xn）ln（x1+x2+…+xn）（n≥2）（*）恒成立

令，记

又，

又，

且ln（x+1）＜x

∴（x1+x2+…+xn）ln（x1+x2+…+xn）＜（x1+x2+…+xn）ln（1﹣）

＜﹣（x1+x2+…+xn）＜﹣（﹣）=﹣  （**）

将（**）代入（*）中，可知：

﹣（）

于是，

解：（1）用数学归纳法证明：

（i）当时，原不等式成立；

当时，左边，右边，

因为，

所以左边≥右边，原不等式成立；

（ii）假设当时，不等式成立，即，

则当时，

∵，

∴，

于是在不等式两边同乘以得，

所以

即当时，不等式也成立

综合（i）（ii）知，对一切正整数，不等式都成立。

（2）当时，由（1）得

于是，。

（3）解：由（2），当时，

，

∴

即

即当时，不存在满足该等式的正整数n

故只需要讨论的情形：

当时，，等式不成立；

当时，，等式成立；

当时，，等式成立；

当时，为偶数，而为奇数，

故，等式不成立；

当时，同的情形可分析出，等式不成立

综上，所求的n只有。

解：（Ⅰ）由题设：

，

，

所以，数列是首项为，公比为的等比数列，

，

即an的通项公式为，n=1，2，3，…；

（Ⅱ）用数学归纳法证明．

（ⅰ）当n=1时，因，所以，结论成立；

（ⅱ）假设当n=k时，结论成立，即，也即，

当n=k+1时，

，

又，

所以

，

也就是说，当n=k+1时，结论成立；

根据（ⅰ）和（ⅱ）知，n=1，2，3，…。