题目内容
规定Axm=x(x-1)…(x-m+1),其中x∈R,m为正整数,且Ax0=1,这是排列数Anm(n,m是正整数,且m≤n)的一种推广.(1)求A-153的值;
(2)排列数的两个性质:①Anm=nAn-1m-1,②Anm+mAnm-1=An+1m.(其中m,n是正整数)是否都能推广到Axm(x∈R,m是正整数)的情形?若能推广,写出推广的形式并给予证明;若不能,则说明理由;
(3)确定函数Ax3的单调区间.
分析:(1)根据Axm=x(x-1)…(x-m+1),其中x∈R,m为正整数,写出A-153的表示式,再做出结果,做法同一般的排列数相同.
(2)首先写出推广以后的性质,Axm=xAx-1m-1,②Axm+mAxm-1=Ax+1m(x∈R,m∈N+),针对于这两个式子进行证明,根据排列数的意义,写出要证明的等式的左边和右边,整理后两边相等.
(3)要求函数Ax3的单调区间,写出排列数的表示形式,是一个三次函数,需要对这个函数求导,令导函数大于零,得到函数的增区间,令导函数小于零,得到函数的减区间.
(2)首先写出推广以后的性质,Axm=xAx-1m-1,②Axm+mAxm-1=Ax+1m(x∈R,m∈N+),针对于这两个式子进行证明,根据排列数的意义,写出要证明的等式的左边和右边,整理后两边相等.
(3)要求函数Ax3的单调区间,写出排列数的表示形式,是一个三次函数,需要对这个函数求导,令导函数大于零,得到函数的增区间,令导函数小于零,得到函数的减区间.
解答:解:(1)A-153=(-15)(-16)(-17)=-4080;
(2)性质①、②均可推广,推广的形式分别是:
①Axm=xAx-1m-1,②Axm+mAxm-1=Ax+1m(x∈R,m∈N+)
事实上,在①中,当m=1时,左边=Ax1=x,右边=xAx-10=x,等式成立;
当m≥2时,左边=x(x-1)(x-2)(x-m+1)=x[(x-1)(x-2)((x-1)-(m-1)+1)]=xAx-1m-1,
因此,①Axm=xAx-1m-1成立;
在②中,当m=1时,左边=Ax1+Ax0=x+1=Ax+11=右边,等式成立;
当m≥2时,
左边=x(x-1)(x-2)(x-m+1)+mx(x-1)(x-2)(x-m+2)
=x(x-1)(x-2)(x-m+2)[(x-m+1)+m]=(x+1)x(x-1)(x-2)[(x+1)-m+1]=Ax+1m=右边,
因此②Axm+mAxm-1=Ax+1m(x∈R,m∈N+)成立.
(3)先求导数,得(Ax3)/=3x2-6x+2.
令3x2-6x+2>0,解得x<
或x>
.
因此,当x∈(-∞,
)时,函数为增函数,
当x∈(
,+∞)时,函数也为增函数.
令3x2-6x+2<0,解得
<x<
.
因此,当x∈(
,
)时,函数为减函数.
∴函数Ax3的增区间为(-∞,
),(
,+∞)
函数Ax3的减区间为(
,
)
(2)性质①、②均可推广,推广的形式分别是:
①Axm=xAx-1m-1,②Axm+mAxm-1=Ax+1m(x∈R,m∈N+)
事实上,在①中,当m=1时,左边=Ax1=x,右边=xAx-10=x,等式成立;
当m≥2时,左边=x(x-1)(x-2)(x-m+1)=x[(x-1)(x-2)((x-1)-(m-1)+1)]=xAx-1m-1,
因此,①Axm=xAx-1m-1成立;
在②中,当m=1时,左边=Ax1+Ax0=x+1=Ax+11=右边,等式成立;
当m≥2时,
左边=x(x-1)(x-2)(x-m+1)+mx(x-1)(x-2)(x-m+2)
=x(x-1)(x-2)(x-m+2)[(x-m+1)+m]=(x+1)x(x-1)(x-2)[(x+1)-m+1]=Ax+1m=右边,
因此②Axm+mAxm-1=Ax+1m(x∈R,m∈N+)成立.
(3)先求导数,得(Ax3)/=3x2-6x+2.
令3x2-6x+2>0,解得x<
3-
| ||
3 |
3+
| ||
3 |
因此,当x∈(-∞,
3-
| ||
3 |
当x∈(
3+
| ||
3 |
令3x2-6x+2<0,解得
3-
| ||
3 |
3+
| ||
3 |
因此,当x∈(
3-
| ||
3 |
3+
| ||
3 |
∴函数Ax3的增区间为(-∞,
3-
| ||
3 |
3+
| ||
3 |
函数Ax3的减区间为(
3-
| ||
3 |
3+
| ||
3 |
点评:本题考查排列数公式,考查新定义问题,考查对于等式的证明,考查利用导函数求函数的单调区间,考查解决问题的能力和运算能力,是一个综合题目.
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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