(2011•湖北)(1)已知函数f(x)=lnx﹣x+1,x∈(0,+∞),求函数f(x)的最大值;(2)设a1,b1(k=1,2…,n)均为正数,证明:①若a1b1+a2b2+…anbn≤b1+b2

题目简介

(2011•湖北)(1)已知函数f(x)=lnx﹣x+1,x∈(0,+∞),求函数f(x)的最大值;(2)设a1,b1(k=1,2…,n)均为正数,证明:①若a1b1+a2b2+…anbn≤b1+b2

题目详情

(2011•湖北)(1)已知函数f(x)=lnx﹣x+1,x∈(0,+∞),求函数f(x)的最大值;
(2)设a1,b1(k=1,2…,n)均为正数,证明:
①若a1b1+a2b2+…anbn≤b1+b2+…bn,则≤1;
②若b1+b2+…bn=1,则≤b12+b22+…+bn2
题型:解答题难度:偏难来源:不详

答案

(1)0   (2)见解析
(1)f(x)的定义域为(0,+∞),
令f′(x)=﹣1=0,解得x=1,
当0<x<1时,f′(x)>0,所以f(x)在(0,1)上是增函数;
当x>1时,f′(x)<0,所以f(x)在(1,+∞)上是减函数;
故函数f(x)在x=1处取得最大值f(1)=0;
(2)①由(1)知,当x∈(0,+∞)时,有f(x)≤f(1)=0,即lnx≤x﹣1,
∵ak,bk(k=1,2…,n)均为正数,从而有lnak≤ak﹣1,
得bklnak≤akbk﹣bk(k=1,2…,n),
求和得≤a1b1+a2b2+…+anbn﹣(b1+b2+…+bn)
∵a1b1+a2b2+…anbn≤b1+b2+…bn,
≤0,即ln≤0,
≤1;
②先证
令ak=(k=1,2…,n),则a1b1+a2b2+…+anbn=1=b1+b2+…bn,
于是由①得≤1,即≤nb1+b2+…bn=n,

②再证≤b12+b22+…+bn2,
记s=b12+b22+…+bn2.令ak=(k=1,2…,n),
则a1b1+a2b2+…+anbn=(b12+b22+…+bn2)=1=b1+b2+…bn,
于是由(1)得≤1,
≤sb1+b2+…bn=s,
≤b12+b22+…+bn2,
综合①②,②得证.

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