题目内容

阅读不等式2x+1>3x的解法:
f(x)=(
2
3
)x+(
1
3
)x
,函数y=(
2
3
)x
y=(
1
3
)x
在R内都单调递减;则f(x)在(-∞,+∞)内单调递减.
∵f(1)=1,∴当x<1时,(
2
3
)x+(
1
3
)x>1,当x≥1时,(
2
3
)x+(
1
3
)x≤1

∵3x>0,∴不等式2^+1>3x的解为x<1
(1)试利用上面的方法解不等式2x+3x≥5x
(2)证明:3x+4x=5x有且仅有一个实数解x=2.
分析:(1)可构造函数g(x)=(
2
5
)
x
+(
3
5
)
x
,分析g(x)在(-∞,+∞)内单调性,从而可求得不等式2x+3x≥5x的解集;
(2)构造函数h(x)=(
3
5
)
x
+(
4
5
)
x
,利用其在R上的单调性即可证明3x+4x=5x有且仅有一个实数解x=2.
解答:解:(1)设g(x)=(
2
5
)
x
+(
3
5
)
x
,函数y=(
2
5
)
x
y=(
3
5
)
x
在R内都单调递减;则g(x)在(-∞,+∞)内单调递减,
∵g(1)=1,当x≤1时,(
2
5
)
x
+(
3
5
)
x
≥1,当x>1时,(
2
5
)
x
+(
3
5
)
x
<1

∴不等式2x+3x≥5x的解集为:{x|x≤1};
(2)令h(x)=(
3
5
)
x
+(
4
5
)
x
,函数y=(
3
5
)
x
y=(
4
5
)
x
在R内都单调递减;则h(x在(-∞,+∞)内单调递减,
∵h(2)=2,当x<2时,(
3
5
)
x
+(
4
5
)
x
>1,当x>2时,(
3
5
)
x
+(
4
5
)
x
<1

∴有且只有一个实数x=2使得(
3
5
)
x
+(
4
5
)
x
=1
,即3x+4x=5x有且仅有一个实数解x=2.
点评:本题考查函数单调性的性质,难点在于合理构造函数,并灵活应用,属于中档题.
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