之高等数学(八)
万学海文
一、不等式的证明
证明:f(x)g(x),xa,这个问题等价于F(x)f(x)g(x)0,xa.
不等式的证明经常会出现在大题中,主要方法如下 1.单调性; 2.最大最小值; 3.拉格朗日中值定理; 4.泰勒定理. 【例1】设常数bab,证明当x0时, 4fx2x33abx26abxab20
(1)选题依据:导数研究函数的形态 . (2)讲解过程:
1)分析:证明不等式,一般可以用单调性来证明.. 2)书写: 证明:由bab知,ba0, 4 fx6x26abx6ab,令fx0,得xa,xb. 当x0,a时,fx0,所以函数单调递增,因此fxf00, 当xa,b时,fx0,所以函数单调递减,因此fxfb0, 当xb时,fx0,所以函数单调递增,因此fxfb0. 综上,函数fx2x33abx26abxab20.
b2(ba) (0ab) aba【例2】求证: ln证:只要证(ba)(lnblna)2(ba)
令 f(x)(xa)(lnxlna)2(xa) x[a, b]
xa1axa2; f(x)220 xxxx f(x)(lnxlna) f(x)单调增,且f(a)0 f(x)0 f(x)单调增且
f(a)0 f(x)0
即ln二
b2(ba). aba1.存在性: (1) 零点定理; (2) 罗尔定理.
2.根的个数的讨论:单调性+零点定理. 【例1】试讨论方程lnxx10的实根个数. e解 令f(x)lnxx1 ef(x)11,令f(x)0 得 xe. xe当x(0,e)时,f(x)0,f(x)单调增.
当x(e,)时,f(x)0,f(x)单调减.
又f(e)10
x0limf(x),limf(x)
x则f(x)在(0,e)和(e,)内各有一个零点,故原方程有两个实根。
【例2】试确定方程xaex(a0)实根个数.
解 将原方程变形得xexa0
令 f(x)xexa(x0)
f(x)exxex(1x)ex
令 f(x)0,得x1.
当x(0,1)时,f(x)0,f(x)单调增.
当x(1,)时,f(x)0,f(x)单调减.
x0limf(x)a0,limf(x)lim(xxxa)a0 exf(1)1a则 e1时,原方程有两个实根. e1) 当a2) 当a1时,原方程有唯一实根. e1时,原方程无实根. e3) 当a
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