证明:当x>0时,1/(1+x)<ln(1+1/x)<1/x.
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发布时间:2024-02-20 04:16
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热心网友
时间:2024-12-01 13:24
已知x>0,求证1/(1+x)<ln(1+1/x)<1/x
证明:令1/x=t x=1/t (t>0)
则 等价求证:t/(1+t)<ln(1+1/t)<1/t
设f(t)=t/(1+t)-ln(1+t) t>0
f'(t)=1/(1+t)²-1/(1+t)=-t/(1+t)²<0
又∵t→0 f(t)=0 f'(t)<0则函数f(t)在t>0时单调递减
∴f(t)<0
∴t/(1+t)-ln(1+t)<0 t/(1+t)<ln(1+t)
同理 设f(t)=ln(1+t) -t t>0
f'(t)=1/(1+t)-1=-t/(1+t)<0
又∵t→0 f(t)=0 f'(t)<0则函数f(t)在t>0时单调递减
∴f(t)<0 ln(1+t)-t<0
∴ln(1+t)<t
综上 t/(1+t)<ln(1+t)<t
∴x/(1+x)<ln(1+1/x)<1/x
希望有用哈。
热心网友
时间:2024-12-01 13:24
第一步 证明1/(1+x)<ln(1+1/x):
令f(x)=1/(1+x)-ln(1+1/x)
f'(x)=-1/(1+x)*2-1/(1+1/x)(-1/x*2)=1/(x(x+1)*2)
因为x>0,所以 f'(x)>0,即f(x)单调递增,f(0+)→—∞,f(+∞)=0,
所以 当x>0时,f(x)=1/(1+x)-ln(1+1/x)<0,即 1/(1+x)<ln(1+1/x)
第二步 证明ln(1+1/x)<1/x:
令g(x)=ln(1+1/x)-1/x
g'(x)=-1/(x*2)+x/[(1+x)×(x*2)]=1/[x*2×(1+x)]
因为x>0,所以 g'(x)>0,即g(x)单调递增,可证g(0+)→—∞,g(+∞)=0
所以 当>0时,g(x)=ln(1+1/x)-1/x<0,即ln(1+1/x)<1/x
综上所诉,当x>0时,1/(1+x)<ln(1+1/x)<1/x 原命题得证
热心网友
时间:2024-12-01 13:25
只需要证明y>-1时ln(1+y)<=y,仅当y=0时取等号,用求导讨论单调性来证明
接下去分别令y=1/x和y=-1/(1+x)即可