设f(x)在[0,+∞)上连续且单调减少,试证明对任何b>a>0,皆有:∫baxf(x)dx≤12[b∫b0f(x)dx-a
答案:2 悬赏:10 手机版
解决时间 2021-02-03 16:23
- 提问者网友:别再叽里呱啦
- 2021-02-02 17:28
设f(x)在[0,+∞)上连续且单调减少,试证明对任何b>a>0,皆有:∫baxf(x)dx≤12[b∫b0f(x)dx-a∫a0f(x)dx].
最佳答案
- 五星知识达人网友:不如潦草
- 2021-02-02 18:20
令F(u)=
∫ u
a
xf(x)dx?
1
2 [u
∫ u
0
f(x)dx?a
∫ a
0
f(x)dx](a>0),
则由f(x)在[0,+∞)上的连续性可得,
F(u)在[0,+∞)上可导.
对F(u)求导可得:
当u>0时,F′(u)=uf(u)?
1
2
∫ u
0
f(x)dx?
1
2 uf(u)=
1
2 uf(u)?
1
2
∫ u
0
f(x)dx=
1
2 {
∫ u
0
[f(u)?f(x)]dx}.
因为f(x)在[0,+∞)上单调减少,
所以,当u>x时,f(u)-f(x)≤0,
所以,F′(u)=
1
2 {
∫ u
0
[f(u)?f(x)]dx}≤0
从而,F(u)在[0,+∞)上是单调减少的,
于是当b>a>0时,有:
F(b)≤F(a)=0,
即:
∫ b
a
xf(x)dx≤
1
2 [b
∫ b
0
f(x)dx?a
∫ a
0
f(x)dx].
∫ u
a
xf(x)dx?
1
2 [u
∫ u
0
f(x)dx?a
∫ a
0
f(x)dx](a>0),
则由f(x)在[0,+∞)上的连续性可得,
F(u)在[0,+∞)上可导.
对F(u)求导可得:
当u>0时,F′(u)=uf(u)?
1
2
∫ u
0
f(x)dx?
1
2 uf(u)=
1
2 uf(u)?
1
2
∫ u
0
f(x)dx=
1
2 {
∫ u
0
[f(u)?f(x)]dx}.
因为f(x)在[0,+∞)上单调减少,
所以,当u>x时,f(u)-f(x)≤0,
所以,F′(u)=
1
2 {
∫ u
0
[f(u)?f(x)]dx}≤0
从而,F(u)在[0,+∞)上是单调减少的,
于是当b>a>0时,有:
F(b)≤F(a)=0,
即:
∫ b
a
xf(x)dx≤
1
2 [b
∫ b
0
f(x)dx?a
∫ a
0
f(x)dx].
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- 1楼网友:天凉才是好个秋
- 2021-02-02 19:19
设f(x)=x
∫ x
0
f(t)dt,x>0,
则:
b
∫ b
0
f(x)dx+a
∫ a
0
f(x)dx=f(b)?f(a)=
∫ b
a
f′(x)dx
=
∫ b
a
[
∫ x
0
f(t)dt+xf(x)]dx=
∫ b
a
[xf(x)?
∫ x
0
tf′(t)dt+xf(x)]dx
≤
∫ b
a
[xf(x)+xf(x)]dx=2
∫ b
a
xf(x)dx
所以:m=
∫ b
a
xf(x)dx≥
1
2 [b
∫ b
0
f(x)dx+a
∫ a
0
f(x)dx]=n
故选:a.
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