已知函数f(x)=lgx,求证f(x1)+f(x2)/2≤f(x1+x2/2)

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/04 18:48:37
已知函数f(x)=lgx,求证f(x1)+f(x2)/2≤f(x1+x2/2)

已知函数f(x)=lgx,求证f(x1)+f(x2)/2≤f(x1+x2/2)
已知函数f(x)=lgx,求证f(x1)+f(x2)/2≤f(x1+x2/2)

已知函数f(x)=lgx,求证f(x1)+f(x2)/2≤f(x1+x2/2)
因为:f(x)=lgx,x1,x2∈R+
所以,
[f(x1)+f(x2)]/2
=(lgx1+lgx2)/2
=lg(√x1x2)
f[(x1+x2)/2]
=lg[(x1+x2)/2]
由匀值定理得:x1+x2≥2√x1x2
所以,(x1+x2)/2≥√x1x2
由于,f(x)=lgx为增加函数
所以,lg[(x1+x2)/2]≥lg(√x1x2)
所以,1/2[f(x1)+f(x2)]≥f[(x1+x2)/2]
所以,f(x1)+f(x2)/2≤f(x1+x2/2)

f(x1)+f(x2)=lgx1+lgx2=lg(x1x2)
2f((x1+x2)/2)=2lg((x1+x2)/2)=lg((x1+x2)^2/4)
because (x1+x2)^2/4-x1x2=(x1-x2)^2/4>0
and f(x)=lgx在R+是增函数
so f(x1)+f(x2)<2f((x1+x2)/2)
有函数凹凸性质可以知道所以的凹向上函数都满足
[f(x1)+f(x2)]/2>f[(x1+x2)/2]
证毕。

(f(x1)+f(x2))/2=0.5lg(x1*x2)=lg((x1*x2)^0.5) 又f((x1+x2)/2)=lg((x1+x2)/2) 所以只要证:(x1*x2)^0.5<=(x1+x2)/2,此即为基本不等式,证毕。