定理:若函数f(x)的图象在区间[a,b]上连续,且在(a,b)内可导,则至少存在一点ξ∈(a,b),使得f(b)-f(

定理:若函数f(x)的图象在区间[a,b]上连续,且在(a,b)内可导,则至少存在一点ξ∈(a,b),使得f(b)-f(a)=f′(ξ)(b-a)成立.应用上述定理证明:
(1)1−
x
y
<lny−lnx<
y
x
−1(0<x<y)

(2)设bn
1
n
,Tn为数列{bn}的前n项和,求证:T2011-1<ln2011<T2010
(3)设f(x)=xn(n∈N*).若对任意的实数x,y,f(x)−f(y)=f′(
x+y
2
)(x−y)
恒成立,求n所有可能的值.
迟遇林 1年前 已收到1个回答 举报

chengjin111 春芽

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解题思路:(1)令f(x)=lnx,则lny−lnx=
y−x
ξ
,又[y−x/y<
y−x
ξ
y−x
x],即可证得不等式;
(2)在[1/n+1
<ln
n+1
n
1
n]中令n=1,2,3,…,2007,并将各式相加,即可得到结论;
(3)当n=1和2时,f(x)−f(y)=f′(
x+y
2
)(x−y)
成立,当n≥3时,不妨设x=2,y=0,则已知条件化为:2n-1=n,当n≥3时,2n-1=(1+1)n-1=Cn-10+Cn-11+…+Cn-1n-1≥2+Cn-11=n+1>n,因此n≥3时方程2n-1=n无解,则 当n≥3时,等式f(x)−f(y)=f′(
x+y
2
)(x−y)
不恒成立,从而求出n的可能值.

证明:(1)令f(x)=lnx,f′(ξ)=
1
ξ,x<ξ<y…(1分)
(注1:只要构造出函数f(x)=lnx即给1分)
故lny−lnx=
y−x
ξ,又[y−x/y<
y−x
ξ<
y−x
x]…(*)…(2分)
即1−
x
y<lny−lnx<
y
x−1(0<x<y)…(3分)
(2)由条件可知bn=
1
n则Tn=1+
1
2+
1
3+…+
1
n
在[1/n+1<ln
n+1
n<
1
n]中令n=1,2,3,…,2007,并将各式相加得[1/2+
1
3+…+
1
2011<ln
2
1+ln
3
2+…+ln
2011
2010<1+
1
2+
1
3+…+
1
2010]
即T2011-1<ln2008<T2010
(3)当n=1时,f(x)−f(y)=f′(
x+y
2)(x−y)显然成立.…(9分)
当n=2时,f(x)−f(y)=x2−y2=2(
x+y
2)(x−y)=f′(
x+y
2)(x−y).…(10分)
下证当n≥3时,等式f(x)−f(y)=f′(
x+y
2)(x−y)不恒成立.
不妨设x=2,y=0,则已知条件化为:2n-1=n…(11分)
当n≥3时,2n-1=(1+1)n-1=Cn-10+Cn-11+…+Cn-1n-1≥2+Cn-11=n+1>n…(13分)
因此n≥3时方程2n-1=n无解.故n的所有可能值为1和2

点评:
本题考点: 数列与函数的综合.

考点点评: 本题主要主要考查了数列与函数的综合应用,同时考查了二项式定理和不等式的证明,属于中档题.

1年前

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