利用拉格朗日中值定理證明琴生不等式的一種形式(編輯修改稿)
2024-10-29 01:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 +1)數(shù)f(x)=ln(x+1).則只要證明f(x)在(0,+165。): 作輔助函數(shù)f(x)=ln(x+1)(x1)lnxlnxln(x+1)xlnx(x+1)ln(x+1)=于是有f162。(x)=x+12xlnxx(x+1)ln2x因?yàn)?1xx+1, 故0lnxln(x+1)所以 xlnx(x+1)ln(x+1)（1，+165。）因而在內(nèi)恒有f39。(x)0,所以f(x)在區(qū)間(1,+165。)x1+x,可知f(x)f(x+1)即 ln(x+1)ln(x+2)lnxln(x+1)所以 ln2(x+1)lnxln(x+2).利用導(dǎo)數(shù)知識(shí)證明不等式是導(dǎo)數(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要方面，也成為高考的一個(gè)新熱點(diǎn)，其關(guān)鍵是構(gòu)造適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)，判斷區(qū)間端點(diǎn)函數(shù)值與0的關(guān)系，其實(shí)質(zhì)就是利用求導(dǎo)的方法研究函數(shù)的單調(diào)性，通過(guò)單調(diào)性證明不等式。ln(1+x)x,其中x 因?yàn)槔?中不等式的不等號(hào)兩邊形式不一樣,對(duì)它作差ln(1+x)(x),則發(fā)現(xiàn)作差以后21+x)(1,+xx2證明: 先證 xln(1+x)2x2設(shè) f(x)=ln(1+x)(x)(x0)21x21+0)0=0 f(x)=則 f(0)=ln(1+x=1+x1+x39。Q x0 即 1+x0 x20x2\ f162。(x)=0 ,即在(0,+165。)上f(x)單調(diào)遞增1+xx2\ f(x)f(0)=0 \ ln(1+x)x21+x)x。令 g(x)=ln(1+x)x 再證 ln(則 g(0)=0 g162。(x)=11 1+x１\ln(1+x)x Q x0 \ 1 \ g162。(x)0 １+xx2\ xln(1+x)x 練習(xí)：3（2001年全國(guó)卷理20）已知i,m,n是正整數(shù)，且1i163。mn證明：(1+m)n(1+n)m分析：要證(1+m)n(1+n)m成立，只要證ln(1+m)nln(1+n)m即要證11ln(1+m)ln(1+n)成立。因?yàn)閙11ln(1+m)ln(1+n)； mn從而：(1+m)n(1+n)m。評(píng)注：這類非明顯一元函數(shù)式的不等式證明問(wèn)題，首先變換成某一個(gè)一元函數(shù)式分別在兩個(gè)不同點(diǎn)處的函數(shù)值的大小比較問(wèn)題，只要將這個(gè)函數(shù)式找到了，通過(guò)設(shè)函數(shù)，求導(dǎo)判斷它的單調(diào)性，就可以解決不等式證明問(wèn)題。難點(diǎn)在于找這個(gè)一元函數(shù)式，這就是“構(gòu)造函數(shù)法”，通過(guò)這類數(shù)學(xué)方法的練習(xí)，對(duì)培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力是有很大好處的，這也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)所需要的。第三篇：利用二重積分證明不等式 f(x),g(x)是[a,b]242。baf(x)dx242。g(x)dx163。(ba)242。f(x)g(x)dx aabb證明 由于f(x),g(x)是[a,b]單調(diào)增加的函數(shù),于是(f(x)f(y))(g(x)g(y))179。0242。242。(f(x)f(y))(g(x)g(y))dxdy179。0 …………….(1)D其中 D為 a163。x163。b,注意到 a163。y163。(x)g(x)dxdy=242。242。f(y)g(y)dxdyDDD242。242。f(x)g(y)dxdy=242。242。f(y)g(x)dxdy D由(1)
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