(一)命题:———证明 (1+1/x)x + (1+x)1/x ≤ 4 (x≥ 0)
(二)函数:
① y=f(x)=(1+1/x)x (y′′<0)
② y=g(x)=(1+x)1/x (y′′>0)
(三)图象:(0≤x≤ 1)
(1)曲线①、②与y轴分别交于A(0,1)、B(0,e)
(2)曲线①、②交于P(1,2)
(3)曲线①、②在P点的切线关于y=2轴对称,K1,2=±(2ln2-1)
(四)作图:
(1)连接BP,直线方程为y=h1(x).
(2)作BP关于y=2轴对称的直线A1P,与弧AP交于A1[x1,f(x1)],直线方程为y=L1(x),且h1(x)+L1(x)=4.
(3)过A1点作x轴垂线A1B1,与弧BP交于B1[x1,g(x1)].
(4)连接B1P,依此类推。当n→ ∞ 时,An、Bn趋向于P点。
(五)归纳:
(1)x在区间(0,x1)内,
∵ 2-f(x)>2-L1(x)=2-[4-h1(x)]=h1(x)-2>g(x)-2
∴ f(x)+g(x)<4
(2)依此类推,x在区间(xn-1,xn)内,
∵ 2-f(x)>2-Ln(x)=2-[4-hn(x)]=hn(x)-2>g(x)-2
∴ f(x)+g(x)<4
(3)x=1时, f(x)+g(x)=4. 故x在区间(0,1]内,
f(x)+g(x) ≤ 4 (得证)