设f为[0,+∞)上连续的严格递增函数,f(0)=0证明:ab≤∫0到a f(x)dx+∫0到b f-1(y)dy (-
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/22 04:35:05
设f为[0,+∞)上连续的严格递增函数,f(0)=0证明:ab≤∫0到a f(x)dx+∫0到b f-1(y)dy (-1代表负一次方)
当且仅当b=f(a)时,等号成立(a,b≥0)
当且仅当b=f(a)时,等号成立(a,b≥0)
证:
设一实数c,使f(c)=b,
(1)如果c≥a;
∫(0~a) f(x)dx + ∫(0~b) f^-1(y)dy
= a*b + ∫(f(a)~f(c)) f^-1(y)dy
得 a*b = ∫(0~a) f(x)dx + ∫(0~b) f^-1(y)dy - ∫(f(a)~f(c)) f^-1(y)dy
又因 f(x)为[0,+∞)上连续的严格递增函数,则f^-1(x)也是在[0,+∞)上连续的严格递增函数,得
因c≥a,- ∫(f(a)~f(c)) f^-1(y)dy ≥ 0
所以,a*b ≤ ∫(0~a) f(x)dx + ∫(0~b) f^-1(y)dy
(2)如果 c≤a
∫(0~a) f(x)dx + ∫(0~b) f^-1(y)dy
= a*b - ∫(f(c)~f(a)) f^-1(y)dy
由于f^-1(x)也是在[0,+∞)上连续的严格递增函数,则- ∫(f(c)~f(a)) f^-1(y)dy ≥ 0
所以,a*b ≤ ∫(0~a) f(x)dx + ∫(0~b) f^-1(y)dy
等式成立.
另,当- ∫(f(c)~f(a)) f^-1(y)dy 或- ∫(f(a)~f(c)) f^-1(y)dy 为0时,等号成立.
由于f^-1(x)严格递增,所以当f(c)=f(a)时,即c=a时,有
- ∫(f(c)~f(a)) f^-1(y)dy = - ∫(f(a)~f(c)) f^-1(y)dy = 0
即f(a)=f(c)=b (前面已定义f(c)=b)
设一实数c,使f(c)=b,
(1)如果c≥a;
∫(0~a) f(x)dx + ∫(0~b) f^-1(y)dy
= a*b + ∫(f(a)~f(c)) f^-1(y)dy
得 a*b = ∫(0~a) f(x)dx + ∫(0~b) f^-1(y)dy - ∫(f(a)~f(c)) f^-1(y)dy
又因 f(x)为[0,+∞)上连续的严格递增函数,则f^-1(x)也是在[0,+∞)上连续的严格递增函数,得
因c≥a,- ∫(f(a)~f(c)) f^-1(y)dy ≥ 0
所以,a*b ≤ ∫(0~a) f(x)dx + ∫(0~b) f^-1(y)dy
(2)如果 c≤a
∫(0~a) f(x)dx + ∫(0~b) f^-1(y)dy
= a*b - ∫(f(c)~f(a)) f^-1(y)dy
由于f^-1(x)也是在[0,+∞)上连续的严格递增函数,则- ∫(f(c)~f(a)) f^-1(y)dy ≥ 0
所以,a*b ≤ ∫(0~a) f(x)dx + ∫(0~b) f^-1(y)dy
等式成立.
另,当- ∫(f(c)~f(a)) f^-1(y)dy 或- ∫(f(a)~f(c)) f^-1(y)dy 为0时,等号成立.
由于f^-1(x)严格递增,所以当f(c)=f(a)时,即c=a时,有
- ∫(f(c)~f(a)) f^-1(y)dy = - ∫(f(a)~f(c)) f^-1(y)dy = 0
即f(a)=f(c)=b (前面已定义f(c)=b)
设f为[0,+∞)上连续的严格递增函数,f(0)=0证明:ab≤∫0到a f(x)dx+∫0到b f-1(y)dy (-
f(x)在a到b上连续,且f(x)大于0,证明∫(a到b)f(x)dx∫(a到b)dy/f(y)》=(b-a)^2
设f(x)在【0,1】上连续且∫(0,1)f(x)dx=A,证明∫(0,1)dx∫(x,1)f(x)f(y)dy=A∧2
设函数f(x)在[0,1]上连续,证明:∫(0->1)dx∫(0->1)dy∫(x->y)f(x)f(y)f(z)dz=
设f‘(x)在[a,b]上连续,且f(a)=0,证明:|∫b a f(x)dx|
设函数f(x)在对称区间【-a,a】上连续,证明∫(-a,a)f(x)dx=∫(0,a)[f(x)+f(-x)]dx
设 f (x) 在 [0,1] 上连续 ∫f(x)dx=A积分上下限为0,1求∫dx∫f(x)f(y)dy,上下限依次为
特急:设函数f(x)在区间[0,2a]上连续,证明:∫ f(x)dx)=∫ [f(x)+f(2a-x)]dx,
零点个数的证明,追分设函数f(x)在[a,b]上连续,证明:1)若从a到b积分f(x)dx=0,则f(x)在(a,b)内
设f(y)连续,证明∫a→b dx∫a→x f(y)dy=∫a→b f(y)(b-y)dy
设函数f(x)闭在区间a,b上连续,而且f(x)大于等于0,∫b到a f(x)dx=0,证在闭区间a,b上恒有f(x)=
设f(x)在[0,1]上连续,并设∫(0~1)f(x)dx=A,求∫(0~1)dx∫(x~1)f(x)f(y)dy.