题目内容
(1)设函数f(x)=xlnx+(1﹣x)ln(1﹣x)(0<x<1),求f(x)的最小值;
(2)设正数
满足
=1,求证:
≥﹣n.
(2)设正数
(1)解:对函数f(x)求导数:f'(x)=(xlnx)'+[(1﹣x)ln(1﹣x)]'=lnx﹣ln(1﹣x).
于是
.
当
在区间
是减函数,
当
在区间
是增函数.
所以
时取得最小值,
,
(2)用数学归纳法证明.
(i)当n=1时,由(1)知命题成立.
(ii)假定当n=k时命题成立,即若正数
,则
.
当n=k+1时,若正数
,
令
.
则
为正数,且
.
由归纳假定知
.
+lnx)≥x(﹣k)+xlnx,①同理,由
可得
≥(1﹣x)(﹣k)+(1﹣x)n(1﹣x).
②综合①、②两式
≥[x+(1﹣x)](﹣k)+xlnx+(1﹣x)ln(1﹣x)≥﹣(k+1).
即当n=k+1时命题也成立.根据(i)、(ii)可知对一切正整数n命题成立.
于是
当
当
所以
(2)用数学归纳法证明.
(i)当n=1时,由(1)知命题成立.
(ii)假定当n=k时命题成立,即若正数
当n=k+1时,若正数
令
则
由归纳假定知
②综合①、②两式
≥[x+(1﹣x)](﹣k)+xlnx+(1﹣x)ln(1﹣x)≥﹣(k+1).
即当n=k+1时命题也成立.根据(i)、(ii)可知对一切正整数n命题成立.
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