(2013•荆门模拟)已知函数f(x)满足对于∀x∈R,均有f(x)+2f(−x)=ax+2(1a)x+xlna(a>1

(2013•荆门模拟)已知函数f(x)满足对于∀x∈R,均有f(x)+2f(−x)=ax+2(
1
a
)x+xlna(a>1)
成立.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)的最小值;
(3)证明:(
1
n
)n+(
2
n
)n+
+(
n
n
)n
e
e−1
(n∈N+)
不长个儿的杨树 1年前 已收到1个回答 举报

krerw 幼苗

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解题思路:(1)对f(x)+2f(−x)=ax+2(
1
a
)x+xlna(a>1)
分别取x与-x代入即可得出.
(2)利用导数研究函数的单调性即可得出;
(3)由(2)得 ax-xlna≥1恒成立,令a=e,则ex≥x+1.在ex≥x+1中令x=-[k/n](k=1,2,…n-1),可得1-[k/n]≤e
k
n
,得到(1−
k
n
)ne−k
.对k分别取k=1,2,3,…,n,然后累加求和即可证明.

(1)依题意得

f(x)+2f(−x)=ax+2(
1
a)x+xlna
f(−x)+2f(x)=(
1
a)x+2ax−xlna
解之得f(x)=ax-xlna(a>1).
(2)f'(x)=axlna-lna=(ax-1)lna.
当x>0时,f'(x)>0;当x<0时,f'(x)<0.
∴f(x))在(-∞,0)上递减,在(0,+∞)上递增.
∴f(x)min=f (0)=1.
(3)由(2)得 ax-xlna≥1恒成立,令a=e,则ex≥x+1.
在ex≥x+1中令x=-[k/n](k=1,2,…n-1),
∴1-[k/n]≤e−
k
n,∴(1−
k
n)n≤e−k.
∴(1-[1/n])n≤e-1,(1-[2/n])n≤e-2,…,(1-[n−1/n])n≤e-(n-1),([n/n])n=1.
∴([n/n])n+([n−1/n])n+([n−2/n])n+…+([1/n])n≤1+e-1+e-2+…+e-(n-1)
=
1−(
1
e)n
1−
1
e=
e[1−(
1
e)n]
e−1<
e
e−1

点评:
本题考点: 反证法与放缩法;函数解析式的求解及常用方法;导数在最大值、最小值问题中的应用.

考点点评: 本题考查了利用导数研究函数的单调性并利用结论证明新的结论、累加求和、求函数解析式等基础知识与基本技能方法,属于难题.

1年前

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