已知函数f(x)=x的平方+(2/X)+alnX(X>0),f(x)导函数是f'(x).对任意两个不等的正数X1,X2,
来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/07 21:39:30
已知函数f(x)=x的平方+(2/X)+alnX(X>0),f(x)导函数是f'(x).对任意两个不等的正数X1,X2,证明:
(1)当a小于等于0时,{[f(X1)+f(X2)]/2}>f[(X1+X2)/2]
(2)当a小于等于4时,|f'(x1)-f'(x2)|>|x1-x2|
(1)当a小于等于0时,{[f(X1)+f(X2)]/2}>f[(X1+X2)/2]
(2)当a小于等于4时,|f'(x1)-f'(x2)|>|x1-x2|
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{[f(X1)+f(X2)]/2}-f[(X1+X2)/2]
=(x1^2+2/x1+alnx1+x2^2+2/x2+alnx2)/2-[(x1+x2)^2/4+2/(x1+x2)/2+aln(x1+x2)/2]
=[(x1^2+x2^2)/2-(x1+x2)^2/4)]+[(2/x1+2/x2)/2-2/(x1+x2)/2)]+[(alnx1+alnx2)/2-aln(x1+x2)/2]
[(x1^2+x2^2)/2-(x1+x2)^2/4)]=(x1-x2)^2/4≥0
(2/x1+2/x2)/2-2/(x1+x2)/2)=(x1-x2)^2/[x1x2(x1+x2)]≥0
(alnx1+alnx2)/2-aln(x1+x2)/2=aln[√(x1x2)/(x1+x2)/2]
当x1,x2>0
显然(x1+x2)/2≥2√(x1x2)/2=√(x1x2)
所以ln[√(x1x2)/(x1+x2)/2]1时,
则x1^2x2^2+2(x1+x2)-ax1x2≥x1^2x2^2+4√(x1x2)-ax1x2
=(x1x2-a/2)^2+4√(x1x2)-a^2/4
x1x2>1,a≤4时,4√(x1x2)-a^2/4>0
所以,(x1x2-2)^2+4√(x1x2)-4>=0
则x1^2x2^2+4√(x1x2)-ax1x2>=0
则x1^2x2^2+2(x1+x2)-ax1x2≥0
即2(x1^2x2^2+2(x1+x2)-ax1x2))>=x1^2x2^2
综合得:|f'(x1)-f'(x2)|>|x1-x2|
=(x1^2+2/x1+alnx1+x2^2+2/x2+alnx2)/2-[(x1+x2)^2/4+2/(x1+x2)/2+aln(x1+x2)/2]
=[(x1^2+x2^2)/2-(x1+x2)^2/4)]+[(2/x1+2/x2)/2-2/(x1+x2)/2)]+[(alnx1+alnx2)/2-aln(x1+x2)/2]
[(x1^2+x2^2)/2-(x1+x2)^2/4)]=(x1-x2)^2/4≥0
(2/x1+2/x2)/2-2/(x1+x2)/2)=(x1-x2)^2/[x1x2(x1+x2)]≥0
(alnx1+alnx2)/2-aln(x1+x2)/2=aln[√(x1x2)/(x1+x2)/2]
当x1,x2>0
显然(x1+x2)/2≥2√(x1x2)/2=√(x1x2)
所以ln[√(x1x2)/(x1+x2)/2]1时,
则x1^2x2^2+2(x1+x2)-ax1x2≥x1^2x2^2+4√(x1x2)-ax1x2
=(x1x2-a/2)^2+4√(x1x2)-a^2/4
x1x2>1,a≤4时,4√(x1x2)-a^2/4>0
所以,(x1x2-2)^2+4√(x1x2)-4>=0
则x1^2x2^2+4√(x1x2)-ax1x2>=0
则x1^2x2^2+2(x1+x2)-ax1x2≥0
即2(x1^2x2^2+2(x1+x2)-ax1x2))>=x1^2x2^2
综合得:|f'(x1)-f'(x2)|>|x1-x2|
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