f
xg
x,再对x的取值范围进行讨论来判断22
hx与0的大小,进而可得f
x和g
x的大小.
试题解析:(I)F
xf
x21xx2
x
2则F
1
10
f111F
1222
所以F
x在
2
11
1221212
1
2
102
11内至少存在一个零点x
21
1又F
x12x
x0,故在1内单调递增,2
所以F
x在
11内有且仅有一个零点x
2
因为x
是F
x的零点,所以F
x
0,即
1x
11120,故x
x
1221x
11xII解法一:由题设,gx
2
设hxf
xg
x1xx当x1时f
xg
x当x1时hx12x若
2
x
11xx0
2
x
1
1x
12
0x1
hxx
12x
1
x
1
1
1x2
1
1
1
1xx022
1
若x1hxx
2x
1
x
1
1
1
1
1
1
1xxx0222
所以hx在01上递增,在1上递减,所以hxh10,即f
xg
x综上所述,当x1时f
xg
x;当x1时f
xg
x解法二由题设,f
x1xx当x1时f
xg
x当x1时用数学归纳法可以证明f
xg
x当
2时f2xg2x2
11xx0xgx
2
11x20所以f2xg2x成立2
假设
kk2时,不等式成立,即fkxgkx那么,当
k1时,
ffk1xfkxx
又gk1x令
k1
gkxx
k
k1
k11xx
k
k1
2
2xk1k1xkk12
2x
k1
k1xk1kx2
k1
k1xk12
,则
hkxkxk1k1xk1x0
hkxkk1xkkk1xk1kk1xk1x1
x0hkx在01上递减;所以当0x1hk
x0hkx在1上递增当x1hk
所以hkxhk10,从而gk1x
2xk1k1xkk12
故fk1xgk1x即
k1,不等式也成立所以,对于一切
2的整数,都有f
xg
x解法三由已知,记等差数列为ak等比数列为bkk12
1则a1b11,
a
1b
1x
,
所以ak1k1
x
12k
bkxk12k
令mkxakbk1
k1r