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2005考研数3 2005考研数3
2005考研数3
bengsaifeng1回答 · 158人浏览158人浏览 · 0 收藏
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帮考网答疑老师 资深老师 02-09 TA获得超过8949个赞 2024-02-09 13:00
题目描述:

设 $f(x)$ 在 $[0,1]$ 上连续,$f(0)=0$,$f(1)=1$,且 $f(x)>0$。证明:$$\int_0^1 \frac{f(x)}{f(x)+f(1-x)}dx \geq \frac{1}{2}$$

解题思路:

根据题目中的不等式,我们可以将其转化为以下形式:$$\int_0^1 \frac{f(1-x)}{f(x)+f(1-x)}dx \geq \frac{1}{2}$$

将上式与原式相加,得到:$$\int_0^1 \frac{f(x)+f(1-x)}{f(x)+f(1-x)}dx \geq 1$$

即:$$\int_0^1 dx \geq 1$$

显然这是成立的,因此原不等式也成立。

另一种证明方法:

设 $g(x)=\frac{f(x)}{f(x)+f(1-x)}$,则 $g(x)+g(1-x)=1$。

因此,我们可以将积分区间 $[0,1]$ 分成两个部分,即 $[0,\frac{1}{2}]$ 和 $[\frac{1}{2},1]$。

对于第一个部分,有:$$\int_0^{\frac{1}{2}} g(x)dx + \int_0^{\frac{1}{2}} g(1-x)dx = \int_0^{\frac{1}{2}} dx = \frac{1}{2}$$

对于第二个部分,有:$$\int_{\frac{1}{2}}^1 g(x)dx + \int_{\frac{1}{2}}^1 g(1-x)dx = \int_{\frac{1}{2}}^1 g(x)dx + \int_0^{\frac{1}{2}} g(x)dx = \int_0^1 g(x)dx - \int_0^{\frac{1}{2}} g(x)dx = \frac{1}{2}$$

因此,原不等式成立。

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