回答:
#F# 是凸的 #RR#
说明:
我认为解决了它。
#F# 是2倍可微分的 #RR# 所以 #F# 和 #F'# 是连续的 #RR#
我们有 #(F '(X))^ 3 + 3F'(X)= E ^ X + cosx + X ^ 3 + 2X + 7#
区分我们得到的两个部分
#3 *(F '(X))^ 2F' '(X)+ 3F''(X)= E ^ X-sinx的+ 3×^ 2 + 2# #<=>#
#3F ''(X)((F'(X))^ 2 + 1)= E ^ X-sinx的+ 3×^ 2 + 2#
- #F'(x)的^ 2> = 0# 所以 #F'(X)^ 2 + 1> 0#
#<=># #F ''(X)=(E ^ X-sinx的+ 3×^ 2 + 2)/(3((F'(X))^ 2 + 1)> 0)#
我们需要分子的符号,所以我们考虑一个新的函数
#G(X)= E ^ X-sinx的+ 3×^ 2 + 2# , #X##在##RR#
#G'(X)= E ^ X-cosx + 6X#
我们注意到了 #G'(0)= E ^ 0-COS0 + 6 * 0 = 1-1 + 0 = 0#
对于 #X =π# #=># #G'(π)= E ^π-cosπ+6π= E ^π+ 1 +6π> 0#
对于 #X =-π# #G'( - π)= E ^( - π)-cos(-π)-6π= 1 / E ^π+cosπ-6π= 1 / E ^π-1-6π<0#
我们终于得到了这张显示单调的表 #G#
应该 #I_1 =( - OO,0# 和 #I_2 = 0,+ )#
#G(I_1)=克(( - OO,0)= G(0),lim_(xrarr- )G(X))= 3,+ )#
#G(I_2)= G(0,+ ))= G(0),lim_(xrarr + )G(X))= 3,+ )#
因为
- #lim_(xrarr- )G(X)= lim_(xrarr- )(E ^ X-sinx的+ 3×^ 2 + 2)#
#| sinx的| <= 1# #<=># #-1 <= - sinx的<= 1# #<=>#
#E 1 X + 3×^ 2 + 2-1 <= E ^ X + 3×^ 2 + 2-sinx的<= E ^ X + 3×^ 2 + 2 + 1# #<=>#
#e ^ x + 3x ^ 2 + 1 <= e ^ x-sinx + 3x ^ 2 + 2 <= e ^ x + 3x ^ 2 + 3 <=>#
#E 1 X + 3×^ 2 + 1 <= G(X)<= E ^ X + 3×^ 2 + 3#
#lim_(xrarr- )(E ^ X + 3×^ 2 + 1)= + 600 = lim_(xrarr- )(E ^ X + 3×^ 2 + 3×)#
因此, #lim_(xrarr- )G(X)= + OO#
- #lim_(xrarr + )G(X)= lim_(xrarr + )(E ^ X-sinx的+ 3×^ 2 + 2)#
通过相同的过程,我们最终会
#E 1 X + 3×^ 2 + 1 <= G(X)<= E ^ X + 3×^ 2 + 3#
然而, #lim_(xrarr + )(E ^ X + 3×^ 2 + 1)= + 600 = E 1 X + 3×^ 2 + 3#
因此, #lim_(xrarr + )G(X)= + OO#
范围 #G# 将会:
#R_g =克(D_G)= G(I_1)UUG(I_2)= 3,+ )#
这意味着
#{(g(x)> 0“,”x RR),(g(x)<0“,”x RR):}#
从而, #G(π)= E ^π-sinπ+3π^ 2 + 2 = E ^π+3π^ 2 + 2> 0#
结果是 #G(X)> 0#, #X##在##RR#
和 #F ''(X)> 0#, #X##在##RR#
#-># #F# 是凸的 #RR#
回答:
见下文。
说明:
特定 #y = f(x)# 曲线曲率半径由下式给出
#rho =(1+(f')^ 2)^(3/2)/(f'')# 如此给定
#(f')^ 3 + 3f'= e ^ x + cosx + x ^ 3 + 2 x + 7# 我们有
#3(f')^ 2f''+ 3f''= e ^ x + 3x ^ 3-sinx + 2# 要么
#f''(1+(f')^ 2)= 1/3(e ^ x + 3x ^ 3-sinx + 2)# 要么
#1 /(F ''(1+(F')^ 2))= 3 /(E ^ X + 3×^ 3-sinx的+ 2)# 要么
#rho =(1+(f')^ 2)^(3/2)/(f'')=(3(1+(f')^ 2)^(5/2))/(e ^ x + 3×^ 3-sinx的+ 2)#
现在分析 #g(x)= e ^ x + 3x ^ 3-sinx + 2# 我们有
#min g(x)= 0# 对于 RR中的#x# 所以 #g(x)ge 0# 然后是曲率
#rho =(3(1+(f')^ 2)^(5/2))/(e ^ x + 3x ^ 3-sinx + 2)# 不改变符号所以我们得出结论 #F(x)的# 题词是凸的 #RR#