设对任意的正实数x,y,不等式|x^a -y^a|≤|x-y|^a 都成立,则实数a的取值范围是?
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当a<0时,令x→0,y=1,左边→正无穷,右边→1,不等式不能成立。
当a=0时,x=y则矛盾。所以a>0.
如果a>1,两边除以|x-y|,令y→x,左边用导数公式,则有
ax^(a-1)<=|x-y|^(a-1),且右边趋向于0,矛盾!所以应有0<a<=1.
当0<a<=1时,不妨设x>y>0,两边除以x^a,不等式化成:
1<=(1-y/x)^a +(y/x)^a,(1)
由指数函数性质知:(1)式右边>=(1-y/x)+y/x=1,所以(1)式成立。
综上,0<a<=1.
当a=0时,x=y则矛盾。所以a>0.
如果a>1,两边除以|x-y|,令y→x,左边用导数公式,则有
ax^(a-1)<=|x-y|^(a-1),且右边趋向于0,矛盾!所以应有0<a<=1.
当0<a<=1时,不妨设x>y>0,两边除以x^a,不等式化成:
1<=(1-y/x)^a +(y/x)^a,(1)
由指数函数性质知:(1)式右边>=(1-y/x)+y/x=1,所以(1)式成立。
综上,0<a<=1.
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