2010年考研数学三第4题要求比较大小,题目如下:
设函数$f(x) = x^3 - 3x^2 + 4x + 1$,求证:当$x > 0$时,$f(x) > 0$。
证明:
首先,对函数$f(x)$求导,得$f'(x) = 3x^2 - 6x + 4$。
令$f'(x) = 0$,解得$x = 1$或$x = \frac{2}{3}$。
当$x \in (0, \frac{2}{3})$时,$f'(x) > 0$,函数$f(x)$单调递增;
当$x \in (\frac{2}{3}, 1)$时,$f'(x) < 0$,函数$f(x)$单调递减;
当$x \in (1, +\infty)$时,$f'(x) > 0$,函数$f(x)$单调递增。
因此,$f(x)$在$x = 1$处取得极小值,且$f(1) = 1^3 - 3 \times 1^2 + 4 \times 1 + 1 = 3 > 0$。
又因为$f(x)$在$x = \frac{2}{3}$处取得极大值,且$f(\frac{2}{3}) = (\frac{2}{3})^3 - 3 \times (\frac{2}{3})^2 + 4 \times \frac{2}{3} + 1 = \frac{5}{27} > 0$。
所以,当$x > 0$时,$f(x) > 0$。
【考研刷题通】——考研刷题小程序,政治刷题、英语刷题、数学等全部考研科目,助你高效备考,轻松应对考研挑战!快来关注我们,开启你的考研之旅吧!