设函数f(x)=
(Ⅰ)求函数k(x)的表达式; (Ⅱ)求证:
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(Ⅰ)由已知得:k(x)=f'(x)=ax2+bx+c.…(1分)
由g(x)=k(x)-
x为偶函数,得g(x)=ax2+bx+c-1 2
x为偶函数,显然有b=1 2
.…(2分)1 2
又k(-1)=0,所以a-b+c=0,即a+c=
.…(3分)1 2
又因为k(x)≤
x2+1 2
对一切实数x恒成立,1 2
即对一切实数x,不等式(a-
)x2+1 2
x+c-1 2
≤0恒成立.…(4分)1 2
显然,当a=
时,不符合题意.…(5分)1 2
当a≠
时,应满足1 2
,a-
<01 2 △=
-4(a-1 4
)(c-1 2
)≤01 2
注意到a+c=
,解得a=c=1 2
.…(7分) 所以k(x)=1 4
x2+1 4
x+1 2
. …(8分)1 4
(Ⅱ)证明:因为k(n)=
=n2+2n+1 4
,所以(n+1)2 4
=1 k(n)
.…(9分)4 (n+1)2
要证不等式
+1 k(1)
+…+1 k(2)
>1 k(n)
成立,2n n+2
即证
+1 22
+…+1 32
>1 (n+1)2
.…(10分)n 2n+4
因为
>1 (n+1)2
=1 (n+1)(n+2)
-1 n+1
,…(12分)1 n+2
所以
+1 22
+…+1 32
>1 (n+1)2
-1 2
+1 3
-1 3
+…+1 4
-1 n+1
=1 n+2
-1 2
=1 n+2
.n 2n+4
所以
+1 k(1)
+…+1 k(2)
>1 k(n)
成立.…(14分)2n n+2