设f(x)在[0,+∞)上有二阶导数,且f"(x)<0,f’(0)=0,则下列结论正确的是( ) ①当0<t<1时,∫0tf(x)dx>∫01tf(x)dx ②当0<t<1时,∫0tf(x)dx<∫01tf(x)dx ③当t>1时,∫0t

admin2021-12-14  29

问题 设f(x)在[0,+∞)上有二阶导数,且f"(x)<0,f’(0)=0,则下列结论正确的是(          )
①当0<t<1时,∫0tf(x)dx>∫01tf(x)dx
②当0<t<1时,∫0tf(x)dx<∫01tf(x)dx
③当t>1时,∫0tf(x)dx>∫01tf(x)dx
④当t>1时,∫0tf(x)dx<∫01tf(x)dx

选项 A、①②
B、②③
C、①④
D、②④

答案C

解析 由f"(x)<0,可知f’(x)单调减少,故f’(x)<f’(0)=0(x>0),令F(t)=∫0tf(x)dx-∫01tf(x)dx,则当0<t<1时,F(t)=∫0tf(x)dx-t[∫0tf(x)dx+∫t1f(x)dx]=∫0t(1-t)f(x)dx-t∫t1f(x)dx,故由积分中值定理,可知存在ξ1∈(0,t),ξ2∈(t,1),使得∫0t(1-t)f(x)dx=t(1-t)f(ξ1),∫t1f(x)dx=(1-t)f(ξ2),故F(t)=t(1-t)f(ξ1)-t(1-t)f(ξ2)=t(1-t)[f(ξ1)-f(ξ2)],由f(x)单调减少,可知f(ξ1)>f(ξ2),故F(t)>0,所以①正确。当t>1时,同理,利用积分中值定理,有F(t)=∫0tf(x)dx-∫01tf(x)dx=∫01f(x)dx+∫1tf(x)dx-∫01tf(x)dx=∫01(1-t)f(x)dx+∫0tf(x)dx=(1-t)f(ξ1)+(t-1)f(ξ2)=(1-t)[f(ξ1)-f(ξ2)](0<ξ1<1,1<ξ2<t),故F(t)<0,所以④正确,综上所述,C正确。
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