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证明题-不等式
日期:2025-12-17
26. 证明:当 时,。
证明步骤
证:
第一步:构造辅助函数 令 。 我们要证明的原不等式即转化为证明:当 时,。
显然 在 上连续且可导。
第二步:求导数(这是关键一步,我们要细心计算) 对 求导:
利用积的求导法则 :
- 前半部分:
- 后半部分:
将两部分合并:
提取公因式 :
第三步:判断导数的符号 题目给定条件为 。
- 看第一项 : 因为 ,所以 (负数)。
- 看第二项 : 我们要比较指数 和 的大小。 作差比较:。 因为 ,所以 ,即 。 又因为指数函数 是单调递增的,所以 。 因此,(负数)。
综合判断: 是两个负数相乘:
第四步:根据单调性得出结论 因为当 时,, 所以函数 在 上是单调递增的。
此时我们计算端点 时的函数值:
因为 单调递增,且 , 所以当 时,恒有 。
即:
证毕。