已知.(1)当m=1,α=2时(i)求证:对于给定的x0∈[0,1),不等式f(x)-f(x0)≤(x-x0)f'(x0)对于x∈[0,1)恒成立;(ii)若实数a、

发布时间:2020-07-31 22:36:12

已知.
(1)当m=1,α=2时
(i)求证:对于给定的x0∈[0,1),不等式f(x)-f(x0)≤(x-x0)f'(x0)对于x∈[0,1)恒成立;
(ii)若实数a、b、c∈[0,+∞),且a+b+c=1,求f(a)+f(b)+f(c)的最大值.
(2)当α=1时,若对x∈[1,+∞)恒成立,求实数m的取值范围.

网友回答

(1)(i)证明:当m=1,α=2时,,
∴f(x)-f(x0)≤(x-x0)×
不妨设x>x0,∵x0∈[0,1),∴1-xx0<,1+x2>
∴f(x)-f(x0)≤(x-x0)×=(x-x0)f'(x0)
(ii)令x0=,则
∴f(a)+f(b)+f(c)-3≤(a+b+c-1)=0
∴f(a)+f(b)+f(c)≤3=
∴f(a)+f(b)+f(c)的最大值为(当且仅当a=b=c=时取等号).
(2)解:由题意m≥0,否则当x→+∞时,f(lnx)<0,而矛盾
∴对x∈[1,+∞)恒成立,等价于对x∈[1,+∞)恒成立
等价于g(x)=xlnx+(1-x)(mlnx+1)≥0对x∈[1,+∞)恒成立
g′(x)=
若m≥1,则g′(x)≤0,∴g(x)≤g(1)=0矛盾;
若0≤m≤1,则g″(x)=
①若,则0≤m≤,∴g′(x)在[1,+∞)上为增函数,∴g′(x)≥g′(1)=0,
∴g(x)在[1,+∞)上为增函数,g(x)≥g(1)=0;
②若,则<m≤1,∴g′(x)在[1,)上为减函数,在(,+∞)上为增函数
∴g′(x)min=g′()>g′(1)=0,
∴g(x)在[1,)上为减函数,∴g(x)≤g(1)=0;
综上知,实数m的取值范围是[0,].
解析分析:(1)(i)证明:当m=1,α=2时,f(x)-f(x0)≤(x-x0)×,由此可得结论;(ii)令x0=,则,相加,即可求f(a)+f(b)+f(c)的最大值.(2)先判断m≥0,进而对x∈[1,+∞)恒成立,等价于对x∈[1,+∞)恒成立,等价于g(x)=xlnx+(1-x)(mlnx+1)≥0对x∈[1,+∞)恒成立,分类讨论,即可证得.

点评:本题考查导数知识的运用,考查不等式的证明,考查恒成立问题,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.
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