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
即
由
,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
时
. 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).