
(Ⅰ)求证:F(x)=在(0,+∞)上是增函数;
(Ⅱ)设x1,x2∈(0,+∞),比较f(x1)+f(x2)与f(x1+x2)的大小,并证明你的结论;
(Ⅲ)设x1,x2,…xn∈(0,+∞),若n≥2,比较f(x1)+f(x2)+…f(xn)与f(x1+x2+…+xn)的大小,并证明你的结论.
(Ⅰ)求证:F(x)=在(0,+∞)上是增函数;
(Ⅱ)设x1,x2∈(0,+∞),比较f(x1)+f(x2)与f(x1+x2)的大小,并证明你的结论;
(Ⅲ)设x1,x2,…xn∈(0,+∞),若n≥2,比较f(x1)+f(x2)+…f(xn)与f(x1+x2+…+xn)的大小,并证明你的结论.
解析:(Ⅰ)F′(x)=,∵f′(x)>
,x>0,
∴xf′(x)>f(x),∴F′(x)>0,∴F(x)在(0,+∞)上是增函数.
(Ⅱ)∵0<x1<x1+x2,∴F(x1)<F(x1+x2).
即<
,∴(x1+x2)f(x1)<x1f(x1+x2).
同理(x1+x2)f(x2)<x2f(x1+x2),
∴f(x1)+f(x2)<f(x1+x2).
(Ⅲ)当n=2时,f(x1)+f(x2)<f(x1+x2)成立,
假设当n=k时,f(x1)+f(x2)+…+f(xk)<f(x1+x2+…+xk)成立.
那么f(x1)+f(x2)+…+f(xk)+f(xk+1)<f(x1+x2+…+xk)+f(xk+1)<f(x1+x2+…+xk+1)成立.
∴当n=k+1时也成立,
当n≥2时,
∴f(x1)+f(x2)+…+f(xn)<f(x1+x2+…+xn).