问题 问答题

设函数f(x)在(0,+∞)内可导,f(x)>0,

,且


(Ⅰ)求f(x);
(Ⅱ)求证:f(x)在(0,+∞)上有界.

答案

参考答案:(Ⅰ)题设中等式左端的极限为1型,先转化成


由导数的定义及复合函数求导法得


于是

,即


积分得



,得C=1. 因此


(Ⅱ)证法1°因f(x)在(0,+∞)连续,又

所以f(x)在(0,+∞)上有界.
证法2°当x∈(0,+∞)时显然有

,即f(x)在(0,+∞)上有下界为证明f(x)在(0,+∞)上也有上界可利用熟知的不等式:当

时有

,从而当

. 又当

时直接可得

,故当x∈(0,+∞)时f(x)<1成立. 综合得当x∈(0,+∞)时0≤f(x)<1成立,

解析:①若用洛必达法则求极限


这是不正确的.
因为这是最后一步用到了f′(x)的连续性:

但题中只假设f(x)在(0,+∞)可导,因此,此解法不正确.
②题(Ⅱ)的证法1°用到了结论:设f(x)在(a,b)连续,又

极限

则f(x)在(a,b)上有界. (对无穷区间结论类似).

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