Chebyshev、不等式排序与累积比较

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方法选择

同序函数满足 Chebyshev 积分不等式:若 在 上同向单调,则

反向单调时不等号反向。判断严格性可使用恒等式

若题目给出所有前缀积分的大小关系,设 ,再对 分部积分。

必考

880 第3章基础解答 12

原题

设 在 上连续且单调增加,证明: .

解析

在 上, 与 同向单调。由 Chebyshev 积分不等式,

由于 ,故,若严格单调增加,则除去中点外,

又,所以

该中心化写法同时给出等号条件:连续单调函数取得等号时,必须为常函数。

880 第3章基础解答 14

原题

设 在 上连续,且单调增加,证明:当 时,有

解析

记 。因为 单调增加,积分平均值 在 上单调增加,故

再在 上对 与 使用 Chebyshev 积分不等式:

880 第3章综合选择 7

原题

设 二阶可导, 则下列结论中正确的是().

① 当 时,则 ;

② 当 时,则 ;

③ 当 时,则 ;

④ 当 时,则 .

A. ②③

B.①②

C. ②④

D.①④

解析

由对称性,

当 时, 严格递减,故上式小于零,①正确。

再由分部积分,

当 时, 严格递增,故上式小于零,④正确。选 。

1000 基础篇第11章 2

原题

设函数 具有二阶导数, , 记 , , 则( ).

(A)

(B)

(C)

(D)

解析

由 ,,由分部积分及 ,

因为 严格递减,所以括号内为负。故 ,选 。

1000 基础篇第11章 8

原题

设 , 在 上连续, 则使得 成立的条件是在 上( ).

(A) 均为增函数 (B) 均为减函数 (C) 为减函数, 为增函数 (D) 为奇函数, 为偶函数

解析

区间长度为 。当 与 反向单调时,Chebyshev 积分不等式反向:

故充分条件为 递减、 递增,选 。

1000 强化篇第11章 5

原题

设函数 , 在区间 上连续,对任意的 ,满足 ,且 。证明: 。

解析

令,由已知,,且 。分部积分得

因此

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