问题 解答题
已知函数f(x)=
1
2
x2+1nx.
(Ⅰ)求函数f(x)在区间[1,e]上的最大值、最小值;
(Ⅱ)设g(x)=f(x),求证:[g(x)]n-g(xn)≥2n-2(n∈N+).
答案

(Ⅰ)由已知得f′(x)=x+

1
x

当x∈[1,e]时,f′(x)>0,所以函数f(x)在区间[1,e]上单调递增,

所以函数f(x)在区间[1,e]上的最大、最小值分别为f(1)、f(e),

因为f(1)=

1
2
,f(e)=
e2
2
+1

所以函数f(x)在区间[1,e]上的最大值为

e2
2
+1,最小值为
1
2

(Ⅱ)当n=1时,不等式成立,

当n≥2时,[g(x)]n-g(xn)=(x+

1
x
)n-(xn+
1
xn
)

=

C1n
xn-1
1
x
+C2n
xn-2
1
x2
+…
+Cn-1n
x•
1
xn-1

=

1
2
[C1n
(xn-2+
1
xn-2
)
+C2n
(xn-4+
1
xn-4
)+…
+Cn-1n
(
1
xn-2
+xn-2)]

由已知x>0,所以:[g(x)]n-g(xn)≥

C1n
+C2n
+…
+Cn-1n
=2n-2.

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