函数f(x)在[0,+∞) 上有二阶导数,且f(0)=0,f''(x)>0,证明f(x)/x在(0,+∞) 上单调递增
问题描述:
函数f(x)在[0,+∞) 上有二阶导数,且f(0)=0,f''(x)>0,证明f(x)/x在(0,+∞) 上单调递增
答
由 Lagrange中值公式:
对于 x > 0, 有: f(x) - f(0) = f ' (ξ) x , 0 f(0)=0,f''(x)>0, f '(x) 严格单增, f '(x) > f ' (ξ)
设F(x) = f(x) / x,则
F'(x) = [ x f '(x) - f(x)] / x² = [ f '(x) - f ' (ξ) ] / x > 0
即证 f(x)/x在(0,+∞) 上单调递增。
答
令g(x)=f(x)/x
则g'(x)=[xf'(x)-f(x)]/x^2
令h(x)=xf'(x)-f(x)
则h(0)=0*f‘(x)-f(0)=0
在(0,+∞),h'(x)=f'(x)+xf''(x)-f'(x)=xf''(x)>0
h(x)为增函数,则h(x)>h(0)=0
x^2>0
所以在(0,+∞)
g’(x)=h(x)/x^2>0
所以g(x)在(0,+∞)上单调递增。
即f(x)/x在(0,+∞)上单调递增。
答
设F(x)=f(x)/x,则F'(x)=[xf'(x)-f(x)]/x²设G(x)=xf'(x)-f(x),则G(0)=0-f(0)=0G‘(x)=f'(x)+xf''(x)-f'(x)=xf''(x)当x>0时,G'(x)>0恒成立.∴G(x)在[0,+∞)单调增又∵G(0)=0 ∴G(x)>0在(0,+∞)恒成立,即F'(x)>0在...