证明:当x>1时,(x+1)lnx>x-1
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∵x>1,∴lnx>0、x-1>0。
∴要证明:lnx/(x+1)+1/x>lnx/(x-1),只需要证明:
(x-1)lnx+(x^2-1)/x>(x+1)lnx,只需要证明:
xlnx-lnx+(x^2-1)/x>xlnx+lnx,只需要证明:(x^2-1)/x>2lnx,只需要证明:
x^2-1>2xlnx,只需要证明:x^2-2xlnx-1>0。
令y=x^2-2xlnx-1。
求导数,得:y′=2x-2lnx-2=2(x-lnx-1)。
再令z=x-lnx-1。
求导数,得:z′=1-1/x、 z″=1/x^2>0,∴当z′=0时,即x=1时,z有极小值为0。
∵x>1,∴1>1/x,z′=1-1/x>0。
∴当x>1时,z=x-lnx-1是增函数,而当x=1时,z的极小值为0,∴当x>1时,z>0。
由z=x-lnx-1>0,得:2(x-lnx-1)>0,∴当x>1时,y′=2(x-lnx-1)>0。
∴当x>1时,y=x^2-2xlnx-1是增函数。
显然,当x=1时,y=1-0-1=0,∴当x>1时,y=x^2-2xlnx-1>0。
∴当x>1时,lnx/(x+1)+1/x>lnx/(x-1)。
∴要证明:lnx/(x+1)+1/x>lnx/(x-1),只需要证明:
(x-1)lnx+(x^2-1)/x>(x+1)lnx,只需要证明:
xlnx-lnx+(x^2-1)/x>xlnx+lnx,只需要证明:(x^2-1)/x>2lnx,只需要证明:
x^2-1>2xlnx,只需要证明:x^2-2xlnx-1>0。
令y=x^2-2xlnx-1。
求导数,得:y′=2x-2lnx-2=2(x-lnx-1)。
再令z=x-lnx-1。
求导数,得:z′=1-1/x、 z″=1/x^2>0,∴当z′=0时,即x=1时,z有极小值为0。
∵x>1,∴1>1/x,z′=1-1/x>0。
∴当x>1时,z=x-lnx-1是增函数,而当x=1时,z的极小值为0,∴当x>1时,z>0。
由z=x-lnx-1>0,得:2(x-lnx-1)>0,∴当x>1时,y′=2(x-lnx-1)>0。
∴当x>1时,y=x^2-2xlnx-1是增函数。
显然,当x=1时,y=1-0-1=0,∴当x>1时,y=x^2-2xlnx-1>0。
∴当x>1时,lnx/(x+1)+1/x>lnx/(x-1)。
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抱歉,您的回答好像与我的题目不符,
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