設(shè)函數(shù)數(shù)學(xué)公式(x>1).
(I)求函數(shù)f(x)的最小值;
(Ⅱ)若m,t∈R+,且數(shù)學(xué)公式,求證:數(shù)學(xué)公式;
(Ⅲ)若數(shù)學(xué)公式,且數(shù)學(xué)公式,求證:數(shù)學(xué)公式

(I)解:求導(dǎo)數(shù)可得:f′(x)=1/x2log{2}(x-1)(x>1)令f′(x)≥0,得x≥2,所以f(x)在(1,2)上遞減,在(2,+∞)上遞增.所以f(x)min=f(2)=-1.(Ⅱ)證明:log{2}m/m+log{2}t/t=log{2}m/m-log{2}{1/t}{t}=log{2}m/m-(1-1/m)log{2}(1-1/m)=-[m-1/mlog{2}(m-1)-log{2}m]由(I)知當(dāng)x>1時(shí),x-1/xlog{2}(x-1)-log{2}x≥-1,又m,t∈R+,且1/m+1/t=1,∴m>1∴m-1/mlog{2}(m-1)-log{2}m≥-1∴l(xiāng)og{2}m/m+log{2}t/t≤1∴tlo{g}{{ }{2}}m+mlo{g}{{ }{2}}t≤mt.(Ⅲ)證明:用數(shù)學(xué)歸納法證明如下:1°當(dāng)n=1時(shí),由(Ⅱ)可知,不等式成立;2°假設(shè)n=k時(shí)不等式成立,即若a{1},a{2},a{3},…,a{2{k}}∈R{+},且1/a{1}+1/a{2}+1/a{3}+…+1/a{2{k}}=1時(shí),不等式lo{g/{ {2}}a{1}}{a{1}}+lo{g/{ {2}}a{2}}{a{2}}+lo{g/{ {2}}a{3}}{a{3}}+…+lo{g/{ {2}}a{2{k}}}{a{2{k}}}≤k成立現(xiàn)需證當(dāng)n=k+1時(shí)不等式也成立,即證:若a{1},a{2},a{3},…,a{2{k+1}}∈R{+},且1/a{1}+1/a{2}+1/a{3}+…+1/a{2{k+1}}=1時(shí),不等式lo{g/{ {2}}a{1}}{a{1}}+lo{g/{ {2}}a{2}}{a{2}}+lo{g/{ {2}}a{3}}{a{3}}+…+lo{g/{ {2}}a{2{k+1}}}{a{2{k+1}}}≤k+1成立.證明如下:設(shè)1/a{1}+1/a{2}+1/a{3}+…+1/a{2{k}}=x,則1/xa{1}+1/xa{2}+1/xa{3}+…+1/xa{2{k}}=1∴l(xiāng)o{g/{ {2}}xa{1}}{xa{1}}+lo{g/{ {2}}xa{2}}{xa{2}}+lo{g/{ {2}}xa{3}}{xa{3}}+…+lo{g/{ {2}}xa{2{k}}}{xa{2{k}}}≤k∴-lo{g/{ {2}}xa{1}}{a{1}}+-lo{g/{ {2}}xa{2}}{a{2}}+-lo{g/{ {2}}xa{3}}{a{3}}+…+-lo{g/{ {2}}xa{2{k}}}{a{2{k}}}≥-kx∴-lo{g/{ {2}}a{1}}{a{1}}+-lo{g/{ {2}}a{2}}{a{2}}+-lo{g/{ {2}}a{3}}{a{3}}+…+-lo{g/{ {2}}a{2{k}}}{a{2{k}}}≥-kx+xlog2x…①同理-lo{g/{ {2}}a{2{k}+1}}{a{2{k}+1}}+-lo{g/{ {2}}a{2{k}+2}}{a{2{k}+2}}+…+-lo{g/{ {2}}a{2{k+1}}}{a{2{k+1}}}≥-k(1-x)+(1-x)log2(1-x)…②由①+②得:-lo{g/{ {2}}a{1}}{a{1}}+-lo{g/{ {2}}a{2}}{a{2}}+-lo{g/{ {2}}a{3}}{a{3}}+…+-lo{g/{ {2}}a{2{k+1}}}{a{2{k+1}}}≥-k+[xlog2x+(1-x)log2(1-x)]又由(Ⅱ)令1/m=x,則1/t=1-x,其中∈x(0,1),則有l(wèi)og{2}m/m+log{2}t/t≤1∴xlog2x+(1-x)log2(1-x)≥-1∴-k+[xlog2x+(1-x)log2(1-x)]≥-k-1∴l(xiāng)o{g/{ {2}}a{1}}{a{1}}+lo{g/{ {2}}a{2}}{a{2}}+lo{g/{ {2}}a{3}}{a{3}}+…+lo{g/{ {2}}a{2{k+1}}}{a{2{k+1}}}≤k+1∴當(dāng)n=k+1時(shí),原不等式也成立.綜上,由1°和2°可知,原不等式均成立.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

設(shè)函數(shù)f(x)=
2x
x2+1
,g(x)=x3-3ax+
7
8
,若對(duì)于任意x1[-
1
2
,
1
2
]
,總存在x2[-
1
2
,
1
2
]
,使得g(x2)=f(x1)成立.則正整數(shù)a的最小值為
 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

設(shè)函數(shù)f(x)=
x2+1  (x≥0)
-2x    (x<0)
,那么f-1(10)=
 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

設(shè)函數(shù)f(x)=
1
2
x-1,x≥0
1
x
,x<0
若f(a)>a,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是(  )
A、(-∞,-1)
B、(-∞,2]
C、(2,+∞)
D、[-1,2]

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

設(shè)函數(shù)f(x)=
2x+1,x<2
f(x-2),x≥2
,則 f(3)的值為( 。

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知集合是滿足下列性質(zhì)的函數(shù)f(x)的全體:在定義域D內(nèi)存在x0,使得f(x0+1)=f(x0)+f(1)成立.
(1)函數(shù)f(x)=
1
x
是否屬于集合M?說明理由;
(2)若函數(shù)f(x)=kx+b屬于集合M,試求實(shí)數(shù)k和b的取值范圍;
(3)設(shè)函數(shù)f(x)=lg
a
x2+1
屬于集合M,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.

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