标题 | 巧用ln(1+x)<x证明不等式 |
范文 | 卢伟峰 在很多问题中都涉及了这样一个重要的不等式:当x>-1且x≠0时,有ln(1+x) 例1 已知ai>0(i=1,2,…),证明:a1+a2+a3+…+ann≥na1a2a3…an. 证:令A=a1+a2+a3+…+ann,因为aiA>0,则有lnaiA≤aiA-1(i=1,2,…)成立,所以lna1A+lna2A+…+lnanA≤a1A+a2A+…+anA-n=n-n=0,即lna1A+lna2A+…+lnanA≤0,即a1a2a3…anAn≤1,则An≥a1a2a3…an,即a1+a2+a3+…+ann≥na1a2a3…an得证. 评注:均值不等式的证明方法非常多,此法采用构造重要不等式lnaiA≤aiA-1(i=1,2,…)来证明,更显得格外的简洁 明快. 例2 (2004全国,理22题改编)已知g(x)=xlnx,当b>a>0时,求证:0 ) ,此时我们联想到自然对数,自然就考虑重要不等式,于是变换目标结构,即证lnan<2,再围绕着目标,对条件适当放大产生积式,然后对于积式取对数,变成和式再迭加,从而问题得到解决. 例4 若数列{an}满足a1∈(0,1),an+1=ln(2-an)+an(n∈N*),证明:0分析:题目条件中具有结构ln(2-an)= ln[1+(1-an)],所以考虑直接应用重要不等式进行证明. 证:当n=1时,因为a1∈(0,1),a2=ln(2-a1)+a1=ln[1+(1-a1)]+a1<1-a1+a1=1且a2-a1=ln(2-a1)>0,则0假设n=k时,ak+1=ln(2-ak)+ak,有00,∴0注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文 |
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