题目
设f(x)是连续可导函数,当0<a<x<b时,恒有xf’(x)<f(x),则()。A. af(x)>xf(a)B. bf(x)>xf(b)C. xf(x)>bf(b)D. xf(x)<af(a)
设f(x)是连续可导函数,当0<a<x<b时,恒有xf’(x)<f(x),则()。
A. af(x)>xf(a)
B. bf(x)>xf(b)
C. xf(x)>bf(b)
D. xf(x)<af(a)
题目解答
答案
B. bf(x)>xf(b)
解析
步骤 1:构造辅助函数
构造辅助函数g(x) = f(x)/x,其中x属于(a, b)。根据题目条件,当0<a<x<b时,恒有xf’(x)<f(x)。我们需要利用这个条件来分析g(x)的性质。
步骤 2:求导
对g(x)求导,得到g'(x) = (xf'(x) - f(x))/x^2。根据题目条件,xf’(x)<f(x),所以xf’(x) - f(x)<0,因此g'(x)<0。这表明g(x)在(a, b)区间内是单调递减的。
步骤 3:利用单调性
由于g(x)在(a, b)区间内单调递减,所以对于任意的a<x<b,都有g(x)<g(a),即f(x)/x<f(a)/a。两边同时乘以x,得到f(x)<xf(a)/a,即af(x)<xf(a)。同理,对于任意的a<x<b,都有g(x)>g(b),即f(x)/x>f(b)/b。两边同时乘以x,得到f(x)>xf(b)/b,即bf(x)>xf(b)。
构造辅助函数g(x) = f(x)/x,其中x属于(a, b)。根据题目条件,当0<a<x<b时,恒有xf’(x)<f(x)。我们需要利用这个条件来分析g(x)的性质。
步骤 2:求导
对g(x)求导,得到g'(x) = (xf'(x) - f(x))/x^2。根据题目条件,xf’(x)<f(x),所以xf’(x) - f(x)<0,因此g'(x)<0。这表明g(x)在(a, b)区间内是单调递减的。
步骤 3:利用单调性
由于g(x)在(a, b)区间内单调递减,所以对于任意的a<x<b,都有g(x)<g(a),即f(x)/x<f(a)/a。两边同时乘以x,得到f(x)<xf(a)/a,即af(x)<xf(a)。同理,对于任意的a<x<b,都有g(x)>g(b),即f(x)/x>f(b)/b。两边同时乘以x,得到f(x)>xf(b)/b,即bf(x)>xf(b)。