高中数学大题,高手进!!!
已知函数f(x)=x^2+bx+c(b,c£R),对任意的x£R,恒有f'(x)<=f(x).(1)证明:当x>=0时,f(x)<=(x+c)^2;(...
已知函数f(x)=x^2+bx+c(b,c£R),对任意的x£R,恒有f'(x)<=f(x).(1)证明:当x>=0时,f(x)<=(x+c)^2;(2)若对满足题设条件的任意b,c不等式f(c)-f(b)<=M(c^2-b^2)恒成立,求M的最小值。
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楼主你好
以下是解析
(Ⅰ)f′(x)≤f(x)转化为x2+(b-2)x+c-b≥0恒成立,找到b和c之间的关系,再对f(x)和(x+c)2作差整理成关于b和c的表达式即可.
(Ⅱ)对c≥|b|分c>|b|和c=|b|两种情况分别求出对应的M的取值范围,再综合求M的最小值即可.
解:(Ⅰ)易知f'(x)=2x+b.由题设,对任意的x∈R,2x+b≤x2+bx+c,
即x2+(b-2)x+c-b≥0恒成立,所以(b-2)2-4(c-b)≤0,从而 .
于是c≥1,且 ,因此2c-b=c+(c-b)>0.
故当x≥0时,有(x+c)2-f(x)=(2c-b)x+c(c-1)≥0.
即当x≥0时,f(x)≤(x+c)2.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得,c≥|b|
当c>|b|时,有M≥ = = ,
令t= 则-1<t<1, =2- ,
而函数g(t)=2- (-1<t<1)的值域(-∞, )
因此,当c≥|b|时M的取值集合为[ ,+∞).
当c=|b|时,由(Ⅰ)知,b=±2,c=2.
此时f(c)-f(b)=-8或0,c2-b2=0,
从而 恒成立.
综上所述,M的最小值为
有些符号打不出来 望楼主见谅
以下是解析
(Ⅰ)f′(x)≤f(x)转化为x2+(b-2)x+c-b≥0恒成立,找到b和c之间的关系,再对f(x)和(x+c)2作差整理成关于b和c的表达式即可.
(Ⅱ)对c≥|b|分c>|b|和c=|b|两种情况分别求出对应的M的取值范围,再综合求M的最小值即可.
解:(Ⅰ)易知f'(x)=2x+b.由题设,对任意的x∈R,2x+b≤x2+bx+c,
即x2+(b-2)x+c-b≥0恒成立,所以(b-2)2-4(c-b)≤0,从而 .
于是c≥1,且 ,因此2c-b=c+(c-b)>0.
故当x≥0时,有(x+c)2-f(x)=(2c-b)x+c(c-1)≥0.
即当x≥0时,f(x)≤(x+c)2.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得,c≥|b|
当c>|b|时,有M≥ = = ,
令t= 则-1<t<1, =2- ,
而函数g(t)=2- (-1<t<1)的值域(-∞, )
因此,当c≥|b|时M的取值集合为[ ,+∞).
当c=|b|时,由(Ⅰ)知,b=±2,c=2.
此时f(c)-f(b)=-8或0,c2-b2=0,
从而 恒成立.
综上所述,M的最小值为
有些符号打不出来 望楼主见谅
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f'(x)<=f(x)得2X+b≤x^2+bx+c得x^2+(b-2)x+c-b≥0恒成立,即△=(b-2)^2-4(c-b)=b^2-4c+4≤0推出c≥b²/4+1≥1,c²-c=c(c-1)>0,b-2c≤-b²/2+b-2对于函数y=-b²/2+b-2易知△=-3<0所以-b²/2+b-2<0恒成立,即b-2c<0
(1)证明:当x>=0时,f(x)<=(x+c)^2即证(b-2c)x≤c^2-c因为b-2c<0、x≥0且c²-c>0,所以b-2c)x≤c^2-c得证,即f(x)<=(x+c)^2得证
(2)f(c)-f(b)<=M(c^2-b^2)恒成立,即c²-2b²+bc≤m(c²-b²)恒成立①,由c≥b²/4+1推出c-b=b²/4-b+1=(b/2-1)²≥0恒成立,所以c≥b,c²-b²≥0由①知m≥1+(bc-b²)/(c²-b²)推出m≥1+b/(b+c),又c≥b,所以b/(b+c)≤1/2,所以m≥3/2,m最小值是1.5
(1)证明:当x>=0时,f(x)<=(x+c)^2即证(b-2c)x≤c^2-c因为b-2c<0、x≥0且c²-c>0,所以b-2c)x≤c^2-c得证,即f(x)<=(x+c)^2得证
(2)f(c)-f(b)<=M(c^2-b^2)恒成立,即c²-2b²+bc≤m(c²-b²)恒成立①,由c≥b²/4+1推出c-b=b²/4-b+1=(b/2-1)²≥0恒成立,所以c≥b,c²-b²≥0由①知m≥1+(bc-b²)/(c²-b²)推出m≥1+b/(b+c),又c≥b,所以b/(b+c)≤1/2,所以m≥3/2,m最小值是1.5
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1,f'(x)<=f(x) 2x+b<=x^2+bx+c, x^2+(b-2)x+c-b>=0,则 [(b-2)/2]^2=c-b, b^2+4=4c,c=(b^2/4)+1
f(x)-(x+c)^2=x^2+bx+c-(x^2+2cx+c^2)=(b-2c)x+c-c^2=[b-2(b^2/4+1)]x+(b^2/4)+1-[(b^2/4)+1]^2
因为b-2(b^2/4+1)]=b-b^2/2-2=-1/2(b^2-2b+4)=-1/2(b-2)^2<=0, x>=0, (b^2/4)+1-[(b^2/4)+1]^2=(b^2/4)+1-b^4/16-b^2/2-1= -b^4/16-b^2/4<=0
所以,[b-2(b^2/4+1)]x+(b^2/4)+1-[(b^2/4)+1]^2<=0,即f(x)-(x+c)^2<=0,也就是f(x)<=(x+c)^2。
2, 将c=(b^2/4)+1,带入不等式,即可求解。
f(x)-(x+c)^2=x^2+bx+c-(x^2+2cx+c^2)=(b-2c)x+c-c^2=[b-2(b^2/4+1)]x+(b^2/4)+1-[(b^2/4)+1]^2
因为b-2(b^2/4+1)]=b-b^2/2-2=-1/2(b^2-2b+4)=-1/2(b-2)^2<=0, x>=0, (b^2/4)+1-[(b^2/4)+1]^2=(b^2/4)+1-b^4/16-b^2/2-1= -b^4/16-b^2/4<=0
所以,[b-2(b^2/4+1)]x+(b^2/4)+1-[(b^2/4)+1]^2<=0,即f(x)-(x+c)^2<=0,也就是f(x)<=(x+c)^2。
2, 将c=(b^2/4)+1,带入不等式,即可求解。
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