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设函数f(x)=xn(n≥2,n∈N*)(1)若Fn(x)=f(x-a)+f(b-x)(0<a<x<b),求Fn(x)的取值范围;(2)若Fn(x)=f(x-b)-f(x-a),对任意n≥a (2≥a>b>0),证明:F(n)≥n(a-b)(n-b)n-2.试题及答案-单选题-云返教育
试题详情
设函数f(x)=x
n
(n≥2,n∈N
*
)
(1)若F
n
(x)=f(x-a)+f(b-x)(0<a<x<b),求F
n
(x)的取值范围;
(2)若F
n
(x)=f(x-b)-f(x-a),对任意n≥a (2≥a>b>0),证明:F(n)≥n(a-b)(n-b)
n-2
.
试题解答
见解析
解:(1)∵F
n
(x)=f (x-a)+f(b-x)=(x-a)
n
+(b-x)
n
F
n
(x)=n(x-a)
n-1
+n(b-x)
n-1
?(-1)=n[(x-a)
n-1
-(b-x)
n-1
]
令F
n
(x)=0得(x-a)
n-1
=(b-x)
n-1
∵0<a<x<b∴f (x)=x
n
(n≥2,n∈N
+
)为单调增函数
∴x=
a+b
2
x
(a,
a+b
2
)
a+b
2
(
a+b
2
,b)
F
n
(x)
-
0
+
F
n
(x)
单调减
极小值
单调增
∴F
n
(x)
min
=F
n
(
a+b
2
)=(
b-a
2
)
n
+(
b-a
2
)
n
=
(b-a)
n
2
n-1
又F
n
(x)在x=a,x=b处连续且F
n
(a)=F
n
(b)=(b-a)
n
故
(b-a)
n
2
n-1
≤F
n
(x)<(b-a)
n
即F
n
(x)的取值范围为[
(b-a)
n
2
n-1
,(b-a)
n
)…(7分)
(2)???明:∵F
n
(x)=f(x-b)-f(x-a)=(x-b)
n
-(x-a)
n
∴F
n
(x)=n[(x-b)
n-1
-(x-a)
n-1
]
则F
n
(n)=n[(n-b)
n-1
-(n-a)
n-1
]
∵当x≥a>0时F(x)>0
∴当x≥a>0时F
n
(x)是关于x的增函数
∴当n≥a时,(n+1-b)
n
-(n+1-a)
n
>(n-b)
n
-(n-a)
n
>0
∴F
n
(n+1)=(n+1)[(n+1-b)
n
-(n+1-a)
n
]>(n+1)[(n-b)
n
-(n-a)
n
]
>(n+1)[(n-b) (n-b)
n-1
-(n-b) (n-a)
n-1
]
=(n+1)(n-b)[(n-b)
n-1
-(n-a)
n-1
]
=
n+1
n
(n-b)?F(n)
而F
n
(n)>0
于是
F
n+1
(n+1)
F
n
(n)
>
n+1
n
?(n-b)
而F(2)=2[(2-b)
2-1
-(2-a)
2-1
]=2(a-b)
当n≥3时
F(n)=
F
n
(n)
F
n+1
(n+1)
?
F
n-1
(n-1)
F
n-2
(n-2)
…
F
3
(3)
F
2
(2)
?F(2)
>
n
n-1
?
n-1
n-2
…
3
2
?2(a-b)?(n-b)
n-2
=n(a-b)(n-b)
n-2
即F(n)≥n(a-b)(n-b)
n-2
…(14分)
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集合的包含关系判断及应用;集合的表示法;集合的分类;集合的含义;集合的确定性、互异性、无序性;集合的相等;元素与集合关系的判断;子集与真子集
相关试题
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第1章 集合
1.1 集合的含义与表示
集合的表示法
集合的分类
集合的含义
集合的确定性、互异性、无序性
元素与集合关系的判断
第3章 指数函数和对数函数
3.1 正整数指数函数
正整数指数函数
第4章 函数应用
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二分法的定义
二分法求方程的近似解
根的存在性及根的个数判断
函数的零点
函数的零点与方程根的关系
函数零点的判定定理
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