高中数学题 双倍悬赏

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/15 19:24:54
x1 x2 属于全体实数。fx=2的x次方 求证 f(x1)+f(x2)/2和 f((x1+x2)/2)的 大小

[f(x1)+f(x2)]/2
=(2^x1+2^x2)/2
因为2^x1+2^x2 ≥2(根号下2^x1*x2)=22^[(x1+x2)/2]

(2^x1+2^x2)/2 ≥2^[(x1+x2)/2]

又因为f[(x1+x2)/2]
=2^[(x1+x2)/2]

根据指数函数性质[f(x1)+f(x2)]/2 ≥ f[(x1+x2)/2]

先设{f(x1)+f(x2)}/2为A式,另一个为B式。A/B有:

{[f(x1)+f(x2)]/2 f[(x1+x2)/2]} ,
代入f(x)=2^x后把A式分母的的2约掉:

[2^(x1-1)+2^(x2-1)]/2^[(x1+x2)/2]
上式分子提一个2^[(x1+x2)/2]出来,约掉分母后得:

2^[(x1-x2)/2-1]+2^[(x2-x1)/2-1]
再除以2把指数里面的1弄到分母上去:

{2^[(x1-x2)/2]+2^[(x2-x1)/2]}/2
把2^[(x2-x1)/2]中指数提一个负号即变为2^[-(x1-x2)/2] ,
即1/2^[(x1-x2)/2],有:

{2^[(x1-x2)/2]+1/2^[(x1-x2)/2]}/2
因为a^n≥0 (a>0且a≠1),所以对分子用均值不等式,可知:

{2^[(x1-x2)/2]+1/2^[(x1-x2)/2]} ≥ 2 即

{2^[(x1-x2)/2]+1/2^[(x1-x2)/2]}/2≥1

当且仅当 2^[(x1-x2)/2] = 1/2^[(x1-x2)/2] 时即x1=x2时等号成立。
所以{f(x1)+f(x2)}/2 ≥ f{(x1+x2)/2}

希望你能看懂啊

因为fx=2的x次方为凸函数,
所以 f(x1)+f(x2)/2>= f((x1+x2)/2)
这个是最简单的了,不过要