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设函数f(x)=(根号(x^2+1))-ax,当a≥1时,试证明函数f(x)在区间[0,+∞]上是单调函数.

来源:学生作业帮 编辑:灵鹊做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/29 22:04:51
设函数f(x)=(根号(x^2+1))-ax,当a≥1时,试证明函数f(x)在区间[0,+∞]上是单调函数.
设函数f(x)=(根号(x^2+1))-ax,当0<a<1时,试证明函数f(x)在区间[0,+∞]上是不是单调函数.
要定义解法,求导没学,
设函数f(x)=(根号(x^2+1))-ax,当a≥1时,试证明函数f(x)在区间[0,+∞]上是单调函数.
问题1:
任取x1,x2 ,使得0<x1<x2
F(x1)= √¯x1^2+1¯-ax1
F(x2)= √¯x2^2+1¯-ax2
F(x1)- F(x2)=√¯x1^2+1¯-ax1-√¯x2^2+1¯+ax2
=(√¯x1^2+1¯-√¯x2^2+1¯) –a(x1-x2)
=(√¯x1^2+1¯-√¯x2^2+1¯) (√¯x1^2+1¯+√¯x2^2+1¯)/ (√¯x1^2+1¯+√¯x2^2+1¯) –a(x1-x2)
=( x1^2- x2^2) / (√¯x1^2+1¯+√¯x2^2+1¯) –a(x1-x2)
=(x1+x2)(x1-x2) / (√¯x1^2+1¯+√¯x2^2+1¯) –a(x1-x2)
=(x1-x2)( x1+x2–a√¯x1^2+1¯–a√¯x2^2+1¯) / (√¯x1^2+1¯+√¯x2^2+1¯)
=(x1-x2)( √¯x1^2¯–a√¯x1^2+1¯+√¯x2^2¯–a√¯x2^2+1¯) / (√¯x1^2+1¯+√¯x2^2+1¯)
∵0<x1<x2,a≥0
∴x1-x2<0,√¯x1^2¯–a√¯x1^2+1¯<0,√¯x2^2¯–a√¯x2^2+1¯<0
∴F(x1)- F(x2)>0
∴F(x1)> F(x2)
∴f(x)= √¯x^2+1¯-ax在区间[0,+∞]上是单调递减函数(a≥0)
问题2:
F(x1)- F(x2)=√¯x1^2+1¯-ax1-√¯x2^2+1¯+ax2
=(x1-x2)( √¯x1^2¯–a√¯x1^2+1¯+√¯x2^2¯–a√¯x2^2+1¯) / (√¯x1^2+1¯+√¯x2^2+1¯)
∵0<a<1 ∴0