可以分享不等式的放縮技巧嗎

時間 2021-05-10 17:26:30

1樓:jacobian

根據題設可以斷定 0" eeimg="1"/>.

x+2lnx -lnx = x+lnx" eeimg="1"/>

比較肯定的是當 1" eeimg="1"/>的時候,上面的等式是為正的。

可是當 時,上面的等式無法確定符號,說明放縮放過了,不夠,需要補。

1+ x+2lnx + (x+2lnx)^2/2-lnx -1 \\=x+lnx + (x + 2lnx)^2/2=x+lnx + x^2/2 + 2xlnx + 2(lnx)^2 " eeimg="1"/>

即使放縮到這裡也很難看清楚符號,這個可能就是這個題目難的地方。

實際上我們已經分析了,證明的難點在於x<1的情況,然後比較確切的是 和 有著完全不同的凹凸性,但是實際上也有乙個問題就是, 是並沒有確切的極大值,左極限是負無窮,右極限是正無窮,很不好處理,很難使用 的形式做處理,實際上要是經驗豐富的可以知道,乙個對數函式如果除多項式就有極值了,原式子變形一下

(1 +lnx)/x^2" eeimg="1"/>

這樣右邊的式子是可以有最值的,如果光具備凹凸性,沒有乙個限定的極值,函式分析起來還是很不方便的。但是變形一下,整個題目就變得輕鬆多了。

取 顯然極大值在 的地方取得,顯然有 1" eeimg="1"/>

函式函式 顯然在x>0的範圍裡滿足 1" eeimg="1"/>

所以實際上還是不好直接證明.實際上如果能分析一下函式的形態,會發現之所以不可以直接證明的關鍵在於 的時候 的函式值太小,不好直接進行證明,如果我們進一步改寫一下原不等式,即證明

(1 +lnx)/x^3" eeimg="1"/>

為什麼要如此進行證明了,很簡單前面說過了 在 的時候函式值太小,那想辦法弄大點,怎麼弄大,除 嘗試一下。如果有畫圖軟體的同學,很快就可以發現上面的不等式是顯然成立的。

在這裡,我們就不關於這個方法做進一步證明了,證明方法跟前面那個比較一樣。

那有沒有可能再進一步?我們發現 的附近可能是乙個比較難以處理的點,要不就在這個點附近做切線來進行一下研究。看能不能用切線將他們分離開來。

實際上真正研究 會發現及其困難,有沒可能退而求其次在其附近點研究呢,取

記現在來研究兩個函式在切點切線方程在整個定義域的取值情況

0" eeimg="1"/>

顯然 0" eeimg="1"/>而實際上又有 0" eeimg="1"/>

也就是在整個x>0的區間裡都有

2x-ln2 \geq 1+lnx" eeimg="1"/>

所以原命題的證。

2樓:Azides

記 , ,易得 0" eeimg="1"/>, .

所以 分別為其定義域上的下凸、上凸函式。關於下凸、上凸函式的乙個常用性質為:前者的切線恆在其下方,後者的切線恆在其上方。於是分別取兩函式在 處的切線 和 ,易得:; .

3樓:失落之城

補充一點

一.零點估計

則 容易知道 0" eeimg="1"/>

有 使得 ,即

故有 設

有 所以 在此區間是減函式,即 g\left( \frac \right) =\frac+\ln 2-1>0 " eeimg="1"/>

據此 g\left( \frac \right) >0 " eeimg="1"/>

當然如果算出的是小於0的話,繼續分割區間就行,雖然不比其他方法簡單,但是實用性比較好

方法總結:

1.設 0 " eeimg="1"/>或者反之

2.求導令 找到等式 ,一般將 替換成冪函式

3.求出 的範圍

4.替換等式

5.根據範圍證明 0" eeimg="1"/>,如果不成立,則縮小範圍.

二.切線放縮

當然我們也可以通過比較的方法來求解,即插入乙個函式

使得 h\left( x \right) >\ln x+1 " eeimg="1"/>

那麼插入什麼函式好呢?我們也許可以嘗試一次函式

設 有 ,我們不妨令 時導數值為0,即

帶入得到

同理 得到 ,易知

所以我們只需要

即 ,顯然,這是不可能的。

因此我們考慮更改零點,即令

那麼 同理有

顯然可以有

因此取即 \ln x+1-\frac\sqrtx " eeimg="1"/>

方法總結:要證明 g\left( x \right) " eeimg="1"/>

1.假設函式 ,如果不是一次函式或者簡單的函式準備跑路.

2.利用 求導

3.取乙個 值作為導數零點(一般畫 的影象接近點),確定乙個值

4.求出 的最大值

5.利用 確定第二個值

當然,如果要證明 不是很推薦,因為此時可能他們貼的很緊密不好找.

三.基本不等式放縮

因為 即要

不妨假設

有 求根得到

易知 0" eeimg="1"/>

所以有 0 " eeimg="1"/>

當然,這種方法是最簡單的(想得到的話)

當然,我們可以組合上面的方法.

例如我想放縮,但是怕放縮過頭,我們可以引入引數,因為

即 進而 ,這樣我們就可以控制 的取值來得到結果.

因為 不妨設

求導得到

取 得到

易知 0 " eeimg="1"/>

那麼 0 " eeimg="1"/>

留一道題:證明 0 " eeimg="1"/>(試著多種方法)

4樓:P0lyno3ial

這題簡直典中典, 方法多達114514種

和 凹凸性剛好反過來, 可以考慮用切線放

是 在 處的切線. 為什麼考慮這裡呢, 因為 就是在這附近靠的比較近, 而且這個數比較簡單 (x

那麼應該容易證 . 但是雖然我們已經盡力讓 變簡單了, 事實卻完全不是這個樣子...

所以需要再處理一下, 2x-\frac}" eeimg="1"/>.

後面這坨我們起個名字叫 . 最後證明 g(x)" eeimg="1"/>就可以啦

在允許一定的數值估算的情況下上面的步驟都可以實現, 主要是有兩個地方

2" eeimg="1"/>, 就是 2.56" eeimg="1"/>, 這個沒啥;

最後證 1+\ln x" eeimg="1"/>的時候直接求導求極值點, 會遇到乙個 \frac}" eeimg="1"/>, 如果沒有給參考取值的話就只能利用 了, 可以用 做橋, 首先 推出 , 再通過 243=3^5>e^5" eeimg="1"/>得到 \frac. " eeimg="1"/>

5樓:高考數學解題研究

這個題應該算是反轉的經典例題了,既然已經有答主回答了原問題,下面就只隨便搬點書上的內容好了。

考慮證明 \frac}} - \frac}}\ln \frac}} - \frac}}\ln \frac}} > 1\] " eeimg="1"/>

轉化為證明

這樣就可以了。

6樓:hao2718281828

考慮證明:

\dfrac \end" eeimg="1"/>.

設函式:有 故

於是 g(x)_" eeimg="1"/>故g(x)" eeimg="1"/>.

事實上,通過常用的不等式 可以更快解決:

從而0)" eeimg="1"/>,

當且僅當 等號成立.

,當且僅當 即 等號成立.

類似地,本題可以嘗試證明:

\dfrac" eeimg="1"/>

不等式的證明

大臉阿望 第8題 第9題 方法一 冪平均不等式 利用不等式 可得 即 再利用 得 於是 綜上,證畢。方法二 柯西不等式 由柯西不等式得 即 再利用柯西不等式 可得 其餘同法一。方法三 琴生不等式 設 可以驗證其二次導數在x 0時恆正,故為凹函式,利用琴生不等式得 即 由於 在x 0時單調遞增,我們用...

均值不等式的證明如何想到的?

盛夏的冰淇凌 就是,有一天,在乙個看起來很平凡的屋子裡有乙個人死死的抱著頭,邊抱邊撓,邊撓邊罵,娘希匹的!我該怎麼做啊!怎麼做才能夠讓後人記住我!怎麼做才能在這個世界留下我的足跡!只見他大喊一聲,娘希匹的蒼天!憑什麼牛頓被蘋果砸了就揚名立萬了,憑什麼,也給我一次機會啊!突然老天爺冒了一局,娘希匹的!...

如何評價《不等式的秘密》這本書?

語冰的夏蟲君 本人在高中時代曾經花費了乙個學期時間閱讀此書,因此對這個問題有一些自己的認識。這本書分為兩卷,第一卷主要講述基本不等式,第二卷講述一些通性通法,同時兩本書都配有大量習題,其中有不少題難度極高,保證把人做得欲仙欲死 誤 如果閱讀者要是代數基礎雄厚 對中學基本代數性質與結構十分清楚,在代數...