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证明f(x1+x2)+f(0)

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:2024/05/15 19:35:22
证明f(x1+x2)+f(0)
证明f(x1+x2)+f(0)
已知:f '' (x) 0
求证:f(x1 + x2) + f(0) < f(x1) + f(x2)
证明:设 d^2 f(x) / d x^2 = a (a < 0) (1)
解出二阶微分方程(1)的解为:
f(x) = a x^2 / 2 + Cx + D (2)
式中:C、D为两个积分常数,可由f(x)的初值条件确定.
本题的一个初值是f(0),即当 x = 0时,f(0) = D,由此(2)式变成:
f(x) = a x^2 / 2 + Cx + f(0) (3)
因为题中没有给出 f '(0) 的信息,定不出C的值.
下面计算:f(x1 + x2) = 0.5 a (x1 + x2)^2 + C(x1 + x2) + f(0) (4)
再 计 算:f(x1) + f(x2) = [0.5 a x1^2 + C x1 + f(0)] +
+[0.5 a x2^2 + C x2 + f(0)]
= 0.5 a(x1^2 + x2^2) + C(x1 + x2) + 2f(0) (5)
(4) + f(0) - (5):即,
f(x1 + x2) + f(0) - [f(x1) + f(x2) ] = 0.5 a (x1 + x2)^2 + C(x1 + x2) + 2f(0) -
- [ 0.5 a(x1^2 + x2^2) + C(x1 + x2) + 2f(0)]
= 0.5 a [ (x1 + x2)^2 - (x1^2 + x2^2)] = 0.5 a (2 x1 x2) = ax1 x2 < 0 (6)
这是因为:x1 ,x2 > 0,a < 0.
因此证明了:f(x1 + x2) + f(0) < f(x1) + f(x2)
再问: 谢谢,请问能否用琴生不等式证明...