已知f(x)=xlnx.(1)若不等式c<f(x)恒成立,求c的取值范围;(2)令f0(x)=f′(x),f1(x)=f

已知f(x)=xlnx.
(1)若不等式c<f(x)恒成立,求c的取值范围;
(2)令f0(x)=f′(x),f1(x)=f0′(x),f2(x)=f1′(x),…,fn+1(x)=fn′(x);n是正整数;
①写出函数f1(x)、f2(x)、f3(x)、f4(x)的表达式,由此猜想fn(x)(n∈N*)的表达式;
②用数学归纳法证明你的结论.
离别钩扬铮 1年前 已收到1个回答 举报

走走看看聊聊 幼苗

共回答了22个问题采纳率:86.4% 举报

解题思路:(1)求出函数的定义域,求出函数的导函数,研究出原函数在定义域上的单调性即可求出函数f(x)在定义域上的最小值,即可.
(2)①通过求解函数的导数,直接得到函数f1(x)、f2(x)、f3(x)、f4(x)的表达式,然后猜想fn(x)(n∈N*)的表达式.
②利用数学归纳法的证明步骤,证明即可.

(1)函数的定义域是(0,+∞)
由f(x)=xlnx,可得f'(x)=lnx+1,(2分)
当x∈(0,[1/e])时,f'(x)<0,f(x)单调递减;
当x∈([1/e],+∞)时,f'(x)>0,f(x)单调递增.
所以函数f(x)在(0,+∞)上的最小值为:f([1/e])=-[1/e].
不等式c<f(x)成立,∴c<f(x)min,∴c<−
1
e…(5分)
(2)①f0(x)=f'(x)=1+lnx,
∴f1(x)=f′0(x)=
1
x,f2(x)=f′1(x)=−
2
x2,f3(x)=f′2(x)=
2•3
x3=
3!
x3,f4(x)=f′3(x)=
−2•3•4
x4=−
4!
x4,…(6分)
猜想fn(x)=(−1)n+1•
(n−1)!
xn…(8分)
证明:(1°)n=1时,f1(x)=(1+lnx)′=x−1=
1
x,∴猜想成立;…(9分)
(2°)设n=k时结论成立即:fk(x)=(−1)k+1•
(k−1)!
xk;
n=k+1时有:fk+1(x)=f′k(x)=[(−1)k+1•(k−1)!x−k]′=(−1)k+1(k−1)!•(−k)x−k−1=(−1)(k+1)+1•
k!
xk+1
∴n=k+1时结论成立;(11分),
综上由(1°)(2°)可知fn(x)=(−1)n+1•
(n−1)!
xn对任意正整数成立

点评:
本题考点: 数学归纳法;函数恒成立问题;利用导数求闭区间上函数的最值.

考点点评: 本题考查函数的导数判断函数的单调性最值的求法,数学归纳法的应用,考查逻辑推理能力以及计算能力.

1年前

10
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.050 s. - webmaster@yulucn.com