导函数最后大题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/20 06:46:27
函数y=f(x)在区间(0,函数y=f(x)在区间(0,+∞)内可导,导函数f'(x)是减函数,且f'(x)>0)内可导,导函数f'(x)是减函数,且f'(x)>0,设Xo∈(0,+∞),y=kx+m是曲线y=f(x)在点(Xo,f(Xo))处的切线方程,并设函数g(x)=kx+m
(1)用Xo,f(Xo)、f'(Xo)表示m
(2)证明:当x∈(0,+∞)时,g(x)≥f(x)
(3)若关于x的不等式x^2 +1≥ax+b≥3/2*x^(2/3)在〔0,+∞〕上恒成立,其中a、b为实数,求b的取值范围及a与b所满足的关系

答:
1
曲线在该点的切线方程为
y-f(x0)=f'(x0)(x-x0)
对照y=kx+m常数项,
m=f(x0)-f'(x0)*x0
2
g(x)=f'(x0)*x+f(x0)-f'(x0)*x0
设F(x)=g(x)-f(x)=f'(x0)*x+f(x0)-f'(x0)*x0-f(x)
则F(x0)=0,
F'(x)=f'(x0)-f'(x)
导函数f'(x)是减函数,
所以当x>x0时,F'(x0)-f'(x)>0,
则F(x)在(x0,+∞)上是增函数,
所以F(x)>0,在(x0,+∞)上恒成立,
x0∈(0,+∞)
当x0→0,(x0,+∞)→(0,+∞)
假设存在ξ>0,满足在(0,ξ)上有F(x)<0,
现在取x0=ξ/2,则F(x)在(ξ/2,+∞)上满足F(x)≥0,
于是出现在区间(ξ/2,ξ)上F(x)<0,和F(x)≥0,产生矛盾,
这样就证明了当x∈(0,+∞)上F(x)≥0恒成立,
即g(x)≥f(x)在(0,+∞)上成立。
3
将不等式分为x^2+1≥ax+b和ax+b≥3/2x*(2/3)两部分,
x^2+1≥ax+b在(0,+∞)上恒成立,
令k(x)=x^2-ax+1-b
考察二次函数,知
a^2-4(1-b)≤0或
a^2-4(1-b)>0的条件下函数与x轴有两个非正的交点,
设两个交点的横坐标分别为x1,x2
则x1*x2=1-b≥0,且二次函数的对称轴x=a/2<0,
故x^2+1≥ax+b在(0,+∞)上恒成立的条件是
a^2-4(1-b)≤0,或
a^2-4(1-b)>0,a<0,b≤1
ax+b≥3/2x^(2/3)在(0,+∞)上恒成立,