题目内容
.如果对任意一个三角形,只要它的三边长a,b,c都在函数f(x)的定义域内,就有f(a),f(b),f(c)也是某个三角形的三边长,则称f(x)为“保三角形函数”.
(1)判断下列函数是不是“保三角形函数”,并证明你的结论:
① f(x)= ; ② g(x)=sinx (x∈(0,π)).
(2)若函数h(x)=lnx (x∈[M,+∞))是保三角形函数,求M的最小值.
(1)f(x)= 是保三角形函数,g(x)=sinx (x∈(0,π))不是保三角形函数.
(2)M的最小值为2.
解析:
① f(x)= 是保三角形函数.
对任意一个三角形的三边长a,b,c,则a+b>c,b+c>a,c+a>b,
f(a)= ,f(b)= ,f(c)= .
因为(+)2=a+2+b>c+2>()2,所以+>.
同理可以证明:+>,+>.
所以f(a)、f(b)、f(c)也是某个三角形的三边长,故 f(x)= 是保三角形函数.
②g(x)=sinx (x∈(0,π))不是保三角形函数. 取,显然这三个数能作为一个
三角形的三条边的长. 而sin=1,sin=,不能作为一个三角形的三边长.
所以g(x)=sinx (x∈(0,π))不是保三角形函数.
(i)首先证明当M≥2时,函数h(x)=lnx (x∈[M,+∞))是保三角形函数.
对任意一个三角形三边长a,b,c∈[M,+∞),且a+b>c,b+c>a,c+a>b,
则h(a)=lna,h(b)=lnb,h(c)=lnc.
因为a≥2,b≥2,a+b>c,所以(a-1)(b-1)≥1,所以ab≥a+b>c,所以lnab>lnc,
即lna+lnb>lnc.
同理可证明lnb+lnc>lna,lnc+lna>lnb.
所以lna,lnb,lnc是一个三角形的三边长.
故函数h(x)=lnx (x∈[M,+∞),M≥2),是保三角形函数.
(ii)其次证明当0<M<2时,h(x)=lnx (x∈[M,+∞))不是保三角形函数.
当0<M<2时,取三个数M,M,M2∈[M,+∞),
因为0<M<2,所以M+M=2M>M2,所以M,M,M2是某个三角形的三条边长,
而lnM+lnM=2lnM=lnM2,所以lnM,lnM,lnM2不能为某个三角形的三边长,
所以h(x)=lnx 不是保三角形函数.
所以,当M<2时,h(x)=lnx (x∈[M,+∞))不是保三角形函数.
综上所述:M的最小值为2.