设函数f(x)在(a,b)内存在二阶导数,且f"(x)<0.试证: (1)若x0∈(a,b),则对于(a,b)内的任何x,有 f(x0)≥f(x)一f(x0)(x—x0), 当且仅当x=x0时等号成立; (2)若x1,x2,…,xn

admin2020-03-16  31

问题 设函数f(x)在(a,b)内存在二阶导数,且f"(x)<0.试证:
    (1)若x0∈(a,b),则对于(a,b)内的任何x,有
    f(x0)≥f(x)一f(x0)(x—x0),
当且仅当x=x0时等号成立;
    (2)若x1,x2,…,xn∈(a,b),且xi<xi+1(i=1,2,…,n一1),则
   
其中常数ki>0(i=1,2,…,n)且∑ki=1.

选项

答案(1)将f(x)在x0点泰勒展开,即 f(x)=f(x0)+f’(x0)(x一x0)+[*](x一x0)2,ξ在x0与x之间. 由已知f"(x)<0,x∈(a,b)得 [*](x一x0)2≤0(当且仅当x=x0时等号成立) 于是f(x)≤f(x0)+f’(x0)(x一x0),即 f(x0)≥f(x)一f’(x0)(x—x0)(当且仅当x=x0时等号成立). (2)因为x1=[*]∈(a,b). 取x0=[*],对xi(i=1,2,…,n)利用(1)的结果有 f(x0)≥f(xi)一f(x0)(xi一x0),i=1,2,…,n, 当且仅当xi=x0时等号成立. 而x0≠x1且x0≠xn,将上面各式分别乘以ki(i=1,2,…,n)后再求和,有 [*]

解析
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