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第17讲 函数单调性、曲线凹凸性

发布日期 2026/8/12 20:05:44      查看 0      加入组卷      查看作者     
解答题
证明下列不等式:
(1)当 $x>4$ 时, $2^x>x^2$ ;
(2)$x-\frac{1}{6} x^3 < \sin x,(x>0)$ ;
(3)设 $a>0, b>0,0 < c < 1$ ,证明 $(a+b)^c \geq 2^{c-1}\left(a^c+b^c\right)$ .
(提示:利用函数 $f(x)=x^c$ 图形的凹凸性)
设函数 $f(x)$ 二次可微,且 $f^{\prime \prime}(x)>0, f(0)=0$ ,证明:函数 $F(x)=\left\{\begin{array}{ll}\frac{f(x)}{x}, & x \neq 0, \\ f^{\prime}(0), & x=0\end{array}\right.$ 是连续的单调增加函数。
试决定曲线 $y=a x^3+b x^2+c x+d$ 中的 $a 、 b 、 c 、 d$ ,使得曲线在 $x=-2$ 所对应的点处有水平切线,(1,-10)为曲线的拐点,且点(-2,44)在曲线上.
设 $y=f(x)$ 在 $x=x_0$ 的某邻域内具有三阶连续导数,如果 $f^{\prime \prime}\left(x_0\right)=0, f^{\prime \prime \prime}\left(x_0\right) \neq 0$ ,试问 $\left(x_0, f\left(x_0\right)\right)$ 是否为拐点?为什么?
证明题
思考题:函数 $f(x)$ 在 $\left[x_0,+\infty\right)$ 上具有二阶导数,并且 $f^{\prime \prime}(x) < 0$ ,对于任意 $x>x_0$ ,由拉格朗日中值定理,存在 $x_0 < \xi < x$ ,使得

$$
f(x)-f\left(x_0\right)=f^{\prime}(\xi)\left(x-x_0\right) .
$$