已知函数f(x)=xe^-x(x属于R) 如果x1≠x2,且f(x1)=f(x2),证明x1+x2>2
来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/30 21:02:05
已知函数f(x)=xe^-x(x属于R) 如果x1≠x2,且f(x1)=f(x2),证明x1+x2>2
证明:
f'(x)=(1-x)e^(-x),当f'(x)=0时,有x=1.当x>1时,f'(x)<0;当x<1时,f'(x)>0.所以,在x=1时f(x)取得极大值和最大值.
又当x趋近于+∞时,f(x)正向趋近于0,且f(0)=0,所以,如果存在x1≠x2使得f(x1)=f(x2),不失一般性令x1<x2,则0<x1<1,x2>1.
对于任意的x∈(0,1),分别取两点1-x、1+x.现在比较f(1-x)和f(1+x)的大小.
f(1+x)-f(1-x)=[1+x-(1-x)e^(2x)]/e^(1+x)
令分子部分为g(x)=1+x-(1-x)e^(2x),x∈(0,1).求导有g'(x)=1+(2x-1)e^(2x),x∈(0,1).
当x=0时,g'(x)=0;当x>0时,1+(2x-1)e^(2x)单调递增且大于0.所以,在(0,1)上g(x)是单调增函数,且g(x)>g(0)=0,有f(1+x)-f(1-x)>0,即f(1+x)>f(1-x)!
因为0<1-x<1、1+x>1、f(x)在[1,+∞)上单调递减且f(1+x)>f(1-x),所以在1+x点的右侧必能找到一点x2,使得f(1-x)=f(x2),x2>1+x.
故(1-x)+x2>(1-x)+(1+x)=2
令1-x=x1,则为x1+x2>2 得证
f'(x)=(1-x)e^(-x),当f'(x)=0时,有x=1.当x>1时,f'(x)<0;当x<1时,f'(x)>0.所以,在x=1时f(x)取得极大值和最大值.
又当x趋近于+∞时,f(x)正向趋近于0,且f(0)=0,所以,如果存在x1≠x2使得f(x1)=f(x2),不失一般性令x1<x2,则0<x1<1,x2>1.
对于任意的x∈(0,1),分别取两点1-x、1+x.现在比较f(1-x)和f(1+x)的大小.
f(1+x)-f(1-x)=[1+x-(1-x)e^(2x)]/e^(1+x)
令分子部分为g(x)=1+x-(1-x)e^(2x),x∈(0,1).求导有g'(x)=1+(2x-1)e^(2x),x∈(0,1).
当x=0时,g'(x)=0;当x>0时,1+(2x-1)e^(2x)单调递增且大于0.所以,在(0,1)上g(x)是单调增函数,且g(x)>g(0)=0,有f(1+x)-f(1-x)>0,即f(1+x)>f(1-x)!
因为0<1-x<1、1+x>1、f(x)在[1,+∞)上单调递减且f(1+x)>f(1-x),所以在1+x点的右侧必能找到一点x2,使得f(1-x)=f(x2),x2>1+x.
故(1-x)+x2>(1-x)+(1+x)=2
令1-x=x1,则为x1+x2>2 得证
已知函数f(x)=xe^-x(x属于R) 如果x1≠x2,且f(x1)=f(x2),证明x1+x2>2
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