问题 解答题
定义在(0,+∞)上的函数f(x)=px
1
p
-x(p∈Q,且p>1)

(1)求函数f(x)的最大值;(2)对于任意正实数a、b,设
1
p
+
1
q
=1,证明:ab≥
ap
p
+
bq
q
答案

(1)f′(x)=x

1
p
-1-1.∵
1
p
-1<0
,∴由f'(x)=0,得x=1.

当x变化时,f'(x)、f(x)的变化如下表:

x(0,1)1(1,+∞)
f'(x)+0-
f(x)极大
又f(1)=p-1,所以f(x)≤f(1),即f(x)的最大值为p-1.

(2)由(1)得px

1
p
-x-p+1≤0.

x=

ap
bq
,则p•
a
b
q
p
-
ap
bq
-p+1≤0
,即
a
b
q
p
-
1
p
ap
bq
-1+
1
p
≤0

a
b
q
p
-
1
p
ap
bq
≤1-
1
p
=
1
q

a
b
q
p
1
p
ap
bq
+
1
q

abq-

q
p
ap
p
+
bq
q

1
p
+
1
q
=1代入,得ab≤
ap
p
+
bq
q

单项选择题
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