已知函数f(x)=1/2x²+lnx求证:在区间(1,+∞)上,函数f(x)的图像在函数g(x)=2/3x³的图像下方

来源:学生作业学帮网 编辑:学帮网 时间:2024/04/29 01:23:19

已知函数f(x)=1/2x²+lnx
求证:在区间(1,+∞)上,函数f(x)的图像在函数g(x)=2/3x³的图像下方

令 h(x) = g(x) - f(x) = 2/3x³ - 1/2x² - lnx
h(1) = 2/3 - 1/2 = 1/6 > 0
表明在x=1处,g(x)的图像在 f(x)的上方.
dh/dx = 2x² - x - 1/x
= [2x³ - x² - 1]/x
= [2x³ - 2x² + x² - 1]/x
= [2x² (x - 1) + (x-1)(x+1)]/x
= (x - 1)(2x² + x + 1)]/x
when x > 1,dh/dx > 0
这表示 h(x) 是严格递增函数,即:距离越来越大.
也就是说,从x〉1开始,g(x)的图像永远在f(x)的图像之上.

设F(x)=g(x)-f(x)
则F(1)>0,
且在区间(1,+∞)上,F(x)的导数>0
所以g(x)-f(x)>0,
所以
在区间(1,+∞)上,函数f(x)的图像在函数g(x)=2/3x³的图像下方