证明不等式:1/(x+1)<ln(1+x)-ln(x)<1/x (x>0)
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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
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
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