(2014•江西模拟)设函数f(x)=axn+1+bxn(x>0),n为正整数,a,b均为常数,曲线y=f(x)在(1,

(2014•江西模拟)设函数f(x)=axn+1+bxn(x>0),n为正整数,a,b均为常数,曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程为x+y-1=0.
(Ⅰ)求a、b值;
(Ⅱ)求函数f(x)的最大值;
(Ⅲ)证明:对任意的x∈(0,+∞)都有nf(x)<[1/e].(e为自然对数的底)
月光向日葵 1年前 已收到1个回答 举报

tangjin_abc 幼苗

共回答了22个问题采纳率:86.4% 举报

(Ⅰ)∵点(1,f(1))在切线x+y-1=0上,
∴f(1)=0.
又∵函数f(x)=axn+1+bxn
∴f(1)=a+b,
∴a+b=0.
∵f′(x)=a(n+1)xn+bnxn-1
∴f′(1)=(a+b)n+a=a,
又∵切线x+y=1的斜率为-1,
∴a=-1,
∴a=-1,b=1.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知:f(x)=-xn+1+xn
故f ′(x)=(n+1)xn-1(
n
n+1-x),
令f′(x)=0,
解得x=
n
n+1,
即f′(x)在(0,+∞)上有唯一零点x0=
n
n+1.
当0<x<
n
n+1时,f′(x)>0,故f(x)在(0,
n
n+1)上单调递增;
当x>
n
n+1时,f′(x)<0,故f(x)在(
n
n+1,+∞)上单调递减.
[f(x)]max=f(
n
n+1)=(
n
n+1)n(1-
n
n+1)=
nn
(1+n)n+1.
(Ⅲ)证明:要对任意的x∈(0,+∞)都有nf(x)<
1
e,只需证f(x)<
1
ne.
由(Ⅱ)知f(x)在(0,+∞)上有最大值,[f(x)]max=
nn
(n+1)n+1,
故只需证
nn
(1+n)n+1<
1
ne,即(
n
n+1)n+1<
1
e,即ln
n
n+1+
1
n+1<0,①
令[n/n+1=t(0<t<1),则
1
n+1=1-t,
①转化为lnt-t+1<0 ②
令g(t)=lnt-t+1(0<t<1),
则g ′(t)=
1
t-1=
1-t
t],
当0<t<1时,g′(t)>0,所以g(t)在(0,1)上单调递增,
∴g(t)<g(1)=0,即对于任意的0<t<1,②式恒成立,
∴对任意的x∈(0,+∞)都有nf(x)<

1年前

1
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.023 s. - webmaster@yulucn.com