1、当函数 f(x)二阶可导时,xDf(x)0 f(x)在区间 D 上严格下凸,下凸函数也称凸函数f(x)0),则 g”(x)=210,xg(x)在(0,+)上是凹函数,对于 ak(0,+),(k=1,2,,n),由琴生不等式:111111lnln()ln10()nnkkkknnkkkkknnkkkkkkbabaa bbbb11ln01knnkkkkkbba故a(ii)由(i)知,g(x)=lnx 在0,上是凹函数,由琴生不等式:10 对于 bk(0,1),且11nkkb22111111lnln()knnkkknnbkkkknnkkkkkkbbbbbbb(*)0k111111112b,(0,),1
2、11ln1ln()ln,lnlnnn1(*)kknkkknnkkkkkknnnbkkkkkknbkkbbbbbbbbbbn对于且从而故ln由(*)、(*)综合,可得出原不等式成立。对于 2011 的压轴题,原题没有给定限制,完全可以脱离原函数,重新构造函数。但对于 2012的压轴题,原题对解题方法有所限制,这里把它看做无限制,用以上类似的方法求证。2.(2012,湖北 22 题)()已知函数()(1)(0)rf xrxxrx,其中 r 为有理数,且 01r.求()f x 的最小值;()试用()的结果证明如下命题:设120,0aa,12,b b 为正有理数.若121bb,则12121 122bb
3、a aa ba b;()请将()中的命题推广到一般形式,并用数学归纳法证明你所推广的命题.注:当 为正有理数时,有求导公式1()xx.解析:(1)(I)()min0f xf(II)证明:令 g(x)=lnx(x0),则 g(x)在(0,)上为凹函数(1 题已证)10当1a,2a 中至少有一个为 0 时,则12121 122bba aa ba b成立;20若1a,2a 0 时,由琴生不等式:11221 1221212lnlnln()babaa ba bbbbb121bbln1212121 122121 122lnln()bbbba aa ba ba aa ba b综上,原不等式成立。(III)命题形式:设10,),1,nkkkkabnb为正有理数,(k=1,2,若则11knnbkkkkkaa b 证明:10当1a,2a an 中至少有一个为 0 时,原不等式显然成立。20当 ak0,)n(k=1,2,时,由琴生不等式:111111lnln()knnkkkknnbkkkkknnkkkkkkbaa baa bbb综上,原不等式成立。