已知函数F(x)=[(X/M)-1]^2 +[(N/X) -1)]^2 的定义域为[M,N],且1≤ M<N≤ 2. 求1.讨论函数F(X)的单调性. 2.证明;对于任意的实数X1,X2属于[M,N],不等试|F(X1)-F(X2)|<1恒成立. 请详细解答!!
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已知函数F(x)=[(X/M)-1]^2 +[(N/X) -1)]^2 的定义域为[M,N],且1≤ M<N≤ 2. 求1.讨论函数F(X)的单调性. 解:F(x)=[(x/m)-1]^+[(n/x)-1]^=[(x/m)^+(n/x)^]-2[(x/m)+(n/x)]+2=[(x/m)+(n/x)]^-2n/m-[2(x/m)+(n/x)]+2=[(x/m)+(n/x)-1]^-2(n/m)+1∵(x/m)+(n/x)≥2√(n/m)21∴只需研究(x/m)+(n/x)的单调性。上面已经提到了(x/m)+(n/x)≥2√(n/m)当(x/m)=(n/x)即:x=√(mn)时上面不等式等号成立。也就是说当x=√(mn)时(x/m)+(n/x)取最小值。∴当x∈[m,√(mn)]时;任取两点x1,x2。使m≤x10∴当x∈[m,√(mn)]时(x/m)+(n/x)是单调递减的。∴F(x)在x∈[m,√(mn)]时也是单调递减的;同理得:当x∈[√(mn),n]时,F(x)是单调递增的。2.证明;对于任意的实数X1,X2属于[M,N],不等试|F(X1)-F(X2)|<1恒成立.∵F(x)=[(x/m)-1]^+[(n/x)-1]可得:F(m)=F(n)=[(n/m)-1]^∴F(x)最大植为:F(m)=F(n)=[(n/m)-1]^∴F(x)最小植为:F(√(mn))=2[(√(n/m)-1]^x1,x2∈[M,N],且1≤ M<N≤ 2∵∣F(x1)-F(x2)∣≤F(x)最大植-F(x)最小植=[(n/m)-1]^-2[(√(n/m)-1]^0。显然∣F(x1)-F(x2)∣<1成立]。
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