高数题证明不等式:x/(1+x)
法一:用拉格朗日中值定理:
对于任意的x>0,取函数f(t)=ln(1+t),t∈[0,x]。 则f(t)在[0,x]上连续,在(0,x)内可导,所以存在一点ξ∈(0,x),使得
[f(x)-f(0)]/x=ln(1+x)/x=f'(ξ)=1/(1+ξ)
因为 0<ξ<x,所以 1/(1+x)<1/(1+ξ)<1,
所以 1/(1+x)<ln(1+x)/x<1
此即 x/(1+x) < ln(1+x) <x
[参考资料]:10月20日 14:10回答:robynme级别:智者
法二:用导数证明单调性:
构造函数 f(x) = ln(1+x) - x/(1+x) = ln(1+x) - ...全部
法一:用拉格朗日中值定理:
对于任意的x>0,取函数f(t)=ln(1+t),t∈[0,x]。
则f(t)在[0,x]上连续,在(0,x)内可导,所以存在一点ξ∈(0,x),使得
[f(x)-f(0)]/x=ln(1+x)/x=f'(ξ)=1/(1+ξ)
因为 0<ξ<x,所以 1/(1+x)<1/(1+ξ)<1,
所以 1/(1+x)<ln(1+x)/x<1
此即 x/(1+x) < ln(1+x) <x
[参考资料]:10月20日 14:10回答:robynme级别:智者
法二:用导数证明单调性:
构造函数 f(x) = ln(1+x) - x/(1+x) = ln(1+x) - 1 + 1/(1+x)
f'(x) = 1/(1+x) - 1/(1+x)^2 = x/(1+x)^2
当 x > 0 时 ,显然恒有 f'(x) > 0
所以 f(x) 在 x > 0 上是增函数
而 “f(0)”= 0
故当 x > 0 时,总有 f(x) > 0 , 所以 ln(1+x) > x/(1+x) ;
构造函数 g(x) = ln(1+x) - x
g'(x) = 1/(1+x) - 1 = -x/(1+x)
当 x > 0 时 ,显然恒有 g'(x) 0 上是减函数
而 “g(0)”= 0
故当 x > 0 时,总有 g(x) 0 时,总有 x/(1+x) < ln(1+x) < x
(说明)上面的“f(0)”、“g(0)”之所以加引号,是因为它们代表的是函数在 x→0 时的极限值,而非真正的函数值
。收起