(2014•鹰潭二模)设函数fn(x)=x 1n+ax+b(n∈N+,a,b∈R).

(2014•鹰潭二模)设函数fn(x)=x
1
n
+ax+b(n∈N+,a,b∈R).
(Ⅰ)当n=2,a=-1,b=1时,求函数fn(x)的极值;
(Ⅱ)若n≥2,a=1,b=-1,证明:fn(x)在区间(0,[1/2])内存在唯一的零点;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,设xn是fn(x)在区间(0,[1/2])内的零点,判断数列x2,x3,…,xn,…的增减性.
旗舰风铃 1年前 已收到1个回答 举报

济公xx 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)当n=2,a=-1,b=1时,求函数的导数,即可求函数fn(x)的极值;
(Ⅱ)若n≥2,a=1,b=-1,根据函数零点的判断条件即可证明:fn(x)在区间(0,[1/2])内存在唯一的零点;
(Ⅲ)根据xn是fn(x)在区间(0,[1/2])内的零点,不等式的性质即可得到结论.

(Ⅰ)当n=2,a=-1,b=1时,f2(x)=
x-x+1,x≥0,
f′2(x)=
1
2
x-1,x≥0,
由f′2(x)>0,解得0<x<[1/4],此时函数单调递增,
由f′2(x)<0,解得x>[1/4],此时函数单调递减,
故当x=[1/4]时,函数f2(x)取得极大值,无极小值.
(Ⅱ)若n≥2,a=1,b=-1,得:fn(x)=x
1
n+x-1,
∴易得:fn(0)fn([1/2])<0,于是fn(x)在区间(0,[1/2])内存在零点;
又当x∈(0,[1/2])时,f′n(x)=[1/nx
1−n
n]+1>0恒成立
∴函数fn(x)在区间(0,[1/2])内是单调递增的
故fn(x)在区间(0,[1/2])内存在唯一的零点.
(Ⅲ):数列x2,x3,…,xn,…是单调递减的.理由如下:
由(Ⅱ)设xn (n≥2)是fn(x)在(0,[1/2])内唯一的零点,
则fn(xn)=xn
1
n+axn-1=0,
又fn+1(xn+1)=xn+1
1
n+1+xn+1-1,xn+1∈(0,[1/2]),
于是fn(xn)=0=fn+1(xn+1)=xn+1
1
n+1+xn+1-1>

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的极值;利用导数研究函数的单调性.

考点点评: 本题主要考查函数极值和函数零点的应用,根据导数的应用是解决本题的关键.综合性较强,难度较大.

1年前

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