当0<x<π/2时,证明:2/πx<sinx<x
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这是函数类不等式的证明,对待这种题型,就是要构造函数,利用单调性证明。
你题目写错了,左边的x 应该在分子上。
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解:先证左边,设f(x)=sinx-x, 要证sinx<x,只要证f(x)<0,等价于证f(x)在(0,π/2)上的最大值小于0
求导 f'(x)=cosx-1, 当0<x<π/2时,0<cosx<1,那么 f'(x)=cosx-1<0
∴ f(x) 在0<x<π/2时单调递减,∴最大值在左端点,f(x)<f(0)=0,即sinx<x
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再证右边,设g(x)=2x/π-sinx ,要证2x/π<sinx,只要证g(x)<0,等价于证g(x)在(0,π/2)上的最大值小于0
求导 g'(x)=2/π-cosx,不能定号,再导 g''(x)=sinx
显然,当0<x<π/2时,g''(x)>0,这说明 g'(x)是单调递增的,
而g'(0)=2/π-1<0,g'(π/2)=2/π>0,g'(x)单调且连续,故存在唯一的 ξ∈(0,π/2) 使g'(ξ)=0
于是在 (0,ξ)上,g'(x)<0,在(ξ,π/2) 上g'(x)>0
那么g(x)在 (0,ξ)上递减,在(ξ,π/2) 上递增,故g(x)的最大值必在端点处,
而g(0)=0-0=0,g(π/2)=1-1=0,两个端点都是最大值,由于开区间,故g(x)<g(0)=0,
即2x/π<sinx
综上可知,2x/π<sinx<x
你题目写错了,左边的x 应该在分子上。
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解:先证左边,设f(x)=sinx-x, 要证sinx<x,只要证f(x)<0,等价于证f(x)在(0,π/2)上的最大值小于0
求导 f'(x)=cosx-1, 当0<x<π/2时,0<cosx<1,那么 f'(x)=cosx-1<0
∴ f(x) 在0<x<π/2时单调递减,∴最大值在左端点,f(x)<f(0)=0,即sinx<x
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再证右边,设g(x)=2x/π-sinx ,要证2x/π<sinx,只要证g(x)<0,等价于证g(x)在(0,π/2)上的最大值小于0
求导 g'(x)=2/π-cosx,不能定号,再导 g''(x)=sinx
显然,当0<x<π/2时,g''(x)>0,这说明 g'(x)是单调递增的,
而g'(0)=2/π-1<0,g'(π/2)=2/π>0,g'(x)单调且连续,故存在唯一的 ξ∈(0,π/2) 使g'(ξ)=0
于是在 (0,ξ)上,g'(x)<0,在(ξ,π/2) 上g'(x)>0
那么g(x)在 (0,ξ)上递减,在(ξ,π/2) 上递增,故g(x)的最大值必在端点处,
而g(0)=0-0=0,g(π/2)=1-1=0,两个端点都是最大值,由于开区间,故g(x)<g(0)=0,
即2x/π<sinx
综上可知,2x/π<sinx<x
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设f(x)=x-sinx g(x)=sinx-2/πx
则有:f'(x)=1-cosx>=0 g'(x)=cosx-2/π
所以f(x)是增函数 f(x)>f(0)=0 即:x>sinx
所以g(x)是先增后减,最小值为g(0)或g(π/2)
通过计算得到两都均为0,所以g(x)>0
即sinx>2/πx
所以:2/πx<sinx<x
则有:f'(x)=1-cosx>=0 g'(x)=cosx-2/π
所以f(x)是增函数 f(x)>f(0)=0 即:x>sinx
所以g(x)是先增后减,最小值为g(0)或g(π/2)
通过计算得到两都均为0,所以g(x)>0
即sinx>2/πx
所以:2/πx<sinx<x
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0<2/πx<4/9
0<sinx<1
0<x<3.14/2所以可以得证
0<sinx<1
0<x<3.14/2所以可以得证
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