证明不等式x/(1+x)<In(1+x)<x,x>0

问题描述:

证明不等式x/(1+x)<In(1+x)<x,x>0

先证明x/(1+x)<In(1+x)
y=x/(1+x)-In(1+x)
y'=-x/(1+x)^2-/(1+x)故而y在区域内单调递减,y》y(0)=0,不等式成立
再证明In(1+x)<x
y=In(1+x)-x
y'=x/(1+x)-1《0
同上可得

最好的办法就是构造辅助函数,用中值定理证明。

证明:设f(t)=ln(1+x),f(t)在区间[0,x]上满足拉格朗日中值定理,有
f(x)-f(0)=f'(a)(x-0),0∵f(0)=0,f'(t)=1/(1+t) ∴ln(1+x)=x/(1+a),又0即 x/(1+x)0)

移向求导 再讨论极值

ln(1+x)/x=(1+x)/e^x=(1+x)/(1+x+x^2/2+x^3/6+.)

对f(x)=ln(1+x)在[0,x]上用中值定理得
f(x)-f(0)=f'(r)(x-0)=x/(1+r)其中r属于[0,x]
所以x/1+x如果是高中,构造函数求导g(x)=ln(1+x)-x,然后构造另一个,求导可证