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1、当函数 f(x)二阶可导时,xDf(x)0f(x)在区间 D 上严格下凸,下凸函数也称凸函数f(x)0),则 g”(x)=210,xg(x)在(0,+)上是凹函数,对于ak(0,+),(k=1,2,,n),由琴生不等式:111111lnln()ln10()nnkkkknnkkkkknnkkkkkkbabaa bbbb11ln01knnkkkkkbba故a(ii)由(i)知,g(x)=lnx 在0,上是凹函数,由琴生不等式:10对于bk(0,1),且11nkkb22111111lnln()knnkkknnbkkkknnkkkkkkbbbbbbb(*)0k111111112b,(0,),111ln
2、1ln()ln,lnlnnn1(*)kknkkknnkkkkkknnnbkkkkkknbkkbbbbbbbbbbn对于且从而故ln由(*)、(*)综合,可得出原不等式成立。对于 2011 的压轴题,原题没有给定限制,完全可以脱离原函数,重新构造函数。但对于 2012的压轴题,原题对解题方法有所限制,这里把它看做无限制,用以上类似的方法求证。2.(2012,湖北 22 题)()已知函数()(1)(0)rf xrxxrx,其中r为有理数,且01r.求()f x的最小值;()试用()的结果证明如下命题:设120,0aa,12,b b为正有理数.若121bb,则12121 122bba aa ba b
3、;()请将()中的命题推广到一般形式,并用数学归纳法证明你所推广的命题.注:当为正有理数时,有求导公式1()xx.解析:解析:(1)(I)()min0f xf(II)证明:令 g(x)=lnx(x0),则 g(x)在(0,)上为凹函数(1 题已证)10当1a,2a中至少有一个为 0 时,则12121 122bba aa ba b成立;20若1a,2a0 时,由琴生不等式:11221 1221212lnlnln()babaaba bbbbb121bbln1212121 122121 122lnln()bbbba aaba ba aaba b综上,原不等式成立。(III)命题形式:设10,),1,nkkkkabnb为正有理数,(k=1,2,若则11knnbkkkkkaa b证明:10当1a,2aan中至少有一个为 0 时,原不等式显然成立。20当 ak0,)n(k=1,2,时,由琴生不等式:111111lnln()knnkkkknnbkkkkknnkkkkkkbaa baa bbb综上,原不等式成立。