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(2012•丰台区二模)设函数f(x)=xlnx+(a-x)ln(a-x)(a>0).

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/09/29 08:22:20
(2012•丰台区二模)设函数f(x)=xlnx+(a-x)ln(a-x)(a>0).
(Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的最小值;
(Ⅱ)证明:对∀x1,x2∈R+,都有x1lnx1+x2lnx2≥(x1+x2)[ln(x1+x2)-ln2];
(Ⅲ)若
2
(2012•丰台区二模)设函数f(x)=xlnx+(a-x)ln(a-x)(a>0).
(Ⅰ)a=1时,f(x)=xlnx+(1-x)ln(1-x),(0<x<1),
则f′(x)=lnx−ln(1−x)=ln
x
1−x.
令f'(x)=0,得x=
1
2.
当0<x<
1
2时,f'(x)<0,f(x)在(0,
1
2)是减函数,

1
2<x<1时,f'(x)>0,f(x)在(
1
2,1)是增函数,
所以 f(x)在x=
1
2时取得最小值,即f(
1
2)=ln
1
2.  …(4分)
(Ⅱ)因为 f(x)=xlnx+(a-x)ln(a-x),
所以 f′(x)=lnx−ln(a−x)=ln
x
a−x.
所以当x=
a
2时,函数f(x)有最小值.∀x1,x2∈R+,不妨设x1+x2=a,则x1lnx1+x2lnx2=x1lnx1+(a−x1)ln(a−x1)≥2•
x1+x2
2ln(
x1+x2
2)=(x1+x2)[ln(x1+x2)-ln2].                   …(8分)
(Ⅲ)(证法一)数学归纳法
ⅰ)当n=1时,由(Ⅱ)知命题成立.
ⅱ)假设当n=k( k∈N*)时命题成立,
即若x1+x2+…+x2k=1,则x1lnx1+x2lnx2+…+x2klnx2k≥−ln2k.
当n=k+1时,x1,x2,…,x2k+1−1,x2k+1满足 x1+x2+…+x2k+1−1+x2k+1=1.
设F(x)=x1lnx