- 反证法与放缩法
- 共409题
试问函数f(x)=x+sinx是否为周期函数?请证明你的结论.
正确答案
函数f(x)=x+sinx不是周期函数;
用反证法证明如下:
假设函数f(x)的周期函数,且其一个周期为T,(T≠0),则有f(x+T)=f(x)成立,
即x+T+sin(x+T)=x+sinx,
则T+sin(x+T)=sinx,对一切实数x均成立,
取x=0有T+sinT=0,①
取x=π有T-sinT=0,②
联立①、②,可得T=0,
此与T≠0相矛盾,所以假设不成立;
于是可知,函数f(x)=x+sinx不是周期函数.
已知函数f(x)=2x2+mx+n,求证|f(1)|、|f(2)|、|f(3)|中至少有一个不小于1.
正确答案
∵函数f(x)=2x2+mx+n,f(1)=2+m+n,f(2)=8+2m+n,
f(3)=18+3m+n,故有 f(1)+f(3)-2f(2)=4.
假设|f(1)|、|f(2)|、|f(3)|都小于1,
则-1<f(1)<1,-1<f(2)<1,-1<f(3)<1.
∴-4<f(1)+f(3)-2f(2)<4.
这与f(1)+f(3)-2f(2)=4 相矛盾,故假设不成立,
即|f(1)|、|f(2)|、|f(3)|中至少有一个不小于1.
已知函数f(x)=的图象关于原点对称.
(1)求f(x)的表达式;
(2)n≥2,n∈N时,求证:[f(1)-1]|[f(22)-22]+…+[f(n2)-n2]<2;
(3)对n≥2,n∈N,x>0,求证[f(x)]n-f(xn)≥2n-2.
正确答案
∵f(x)图象关于原点对称
∴f(x)是奇函数,代入特值,f(1)=-f(-1),求得c=0
∴f(x)=
(2)∵n≥2,n∈N
∴f(n2)-n2=<
=
-
(n≥2)
∴[f(1)-1]+…+[f(n2)-n2]<1+(1-)+(
-
)+…+(
-
)<2
(3)[f(x)]n-f(xn)=(x+)n-(xn+
)
=xn-1
+
xn-2(
)2+…+
x(
)n-1
=[(
xn-1
+
x(
)n-1)+(
xn-2(
)2+
x2(
)n-1)+…+(
x(
)n-1+
xn-1(
))]
≥[
2
•2
+…+
•2
]=2n-2
∴[f(x)]n-f(xn)≥2n-2.
已知函数f(x)=x+xlnx。
(1)求函数f(x)的图像在点(1,1)处的切线方程;
(2)若k∈Z,且k(x-1)<f(x)对任意x>1恒成立,求k的最大值;
(3)当n>m≥4,证明(mnn)m>(nmm)n。
正确答案
解:(1)因为
所以
函数的图像在点
处的切线方程
;
(2)由(1)知
所以
对任意恒成立
即
对任意恒成立
令则
令,则
所以函数在
上单调递增
因为
所以方程在
上存在唯一实根
,且满足
当
即
当
即
所以函数在
上单调递减,在
上单调递增
所以
所以
故整数k的最大值是3;
(3)由(2)知,是
上的增函数
所以当时,
即
整理得
因为
所以
即
即
所以。
已知函数f(x)=x3+x2,数列|xn|(xn>0)的第一项x1=1,以后各项按如下方式取定:曲线x=f(x)在(xn+1,f(xn+1))处的切线与经过(0,0)和(xn,f (xn))两点的直线平行(如图)。求证:当n∈N*时,
(1)xn2+xn=3xn+12+2xn+1;
(2)
正确答案
解:(1)因为f′(x)=3x2+2x
所以曲线y=f (x)在(xn+1,f (xn-1))处的切线斜率kn+1=3xn+12+2xn+1
因为过(0,0)和(xn,f (xn))两点的直线斜率是xn2+xn
所以xn2+xn= 3xn+12+2xn+1。
(2)因为函数h(x)=x2+x 当x>0时单调递增,
而xn2+xn=3xa+12+2xn+1 ≤4xn+12+2xn+1
所以,即
因此
又因为
令yn=xn2+xn则
因为y1=x21+x1=2
所以
因此
故。
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