1-1/a≤lna≤a-1是如何算出来的
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这个不等式可以通过比较法和微积分的知识来证明。
首先,我们将不等式中的a取自然对数,得到:
1-1/ln(a) ≤ ln(ln(a)) ≤ ln(a)-1
然后,我们对不等式两边同时求导数,得到:
1/(ln(a))^2 ≤ 1/ln(a) ≤ 1/a
接着,我们可以对不等式两边同时积分,得到:
ln(ln(a)) - ln( ln(2) ) ≤ 1 - ln( ln(2) ) / 2 ≤ ln(a) - 1
其中,我们将不等式中的a限定在[1,2]的区间内,因为此时ln(a)和1/ln(a)都是单调递增的。同时,我们取ln(2)为常数,可以在求解过程中消去常数项。
综上所述,我们就可以得到原始的不等式:
1-1/a ≤ ln(a) ≤ a-1
这个不等式在微积分中非常有用,因为它可以用来证明ln(x)的基本性质,例如:ln(xy) = ln(x) + ln(y)和ln(x^r) = rln(x)。
首先,我们将不等式中的a取自然对数,得到:
1-1/ln(a) ≤ ln(ln(a)) ≤ ln(a)-1
然后,我们对不等式两边同时求导数,得到:
1/(ln(a))^2 ≤ 1/ln(a) ≤ 1/a
接着,我们可以对不等式两边同时积分,得到:
ln(ln(a)) - ln( ln(2) ) ≤ 1 - ln( ln(2) ) / 2 ≤ ln(a) - 1
其中,我们将不等式中的a限定在[1,2]的区间内,因为此时ln(a)和1/ln(a)都是单调递增的。同时,我们取ln(2)为常数,可以在求解过程中消去常数项。
综上所述,我们就可以得到原始的不等式:
1-1/a ≤ ln(a) ≤ a-1
这个不等式在微积分中非常有用,因为它可以用来证明ln(x)的基本性质,例如:ln(xy) = ln(x) + ln(y)和ln(x^r) = rln(x)。
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我们可以从数学定义出发来证明这个不等式。首先,我们知道ln(x)的定义是:
ln(x) = ∫[1,x] dt/t
接着,我们可以考虑对上式进行积分,得到:
∫[1,a] dt/t ≤ ∫[1,a] dt/(1-1/t)
对右式的分母进行化简,得到:
∫[1,a] dt/t ≤ ∫[1,a] (t-1)/(t(t-1))
继续化简右式,得到:
∫[1,a] dt/t ≤ ∫[1,a] (1/t - 1/(t-1)) dt
对右式进行积分,得到:
ln(a) ≤ a-1
同理,我们可以对左式进行类似的推导,得到:
ln(a) ≥ 1-1/a
因此,我们就得到了原始的不等式:
1-1/a ≤ ln(a) ≤ a-1
ln(x) = ∫[1,x] dt/t
接着,我们可以考虑对上式进行积分,得到:
∫[1,a] dt/t ≤ ∫[1,a] dt/(1-1/t)
对右式的分母进行化简,得到:
∫[1,a] dt/t ≤ ∫[1,a] (t-1)/(t(t-1))
继续化简右式,得到:
∫[1,a] dt/t ≤ ∫[1,a] (1/t - 1/(t-1)) dt
对右式进行积分,得到:
ln(a) ≤ a-1
同理,我们可以对左式进行类似的推导,得到:
ln(a) ≥ 1-1/a
因此,我们就得到了原始的不等式:
1-1/a ≤ ln(a) ≤ a-1
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首先移项,转化为a与ln形式,然后列出坐标轴就可以算出来了。
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