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利用导数知识证明不等式的常用方法一导数知识包括微分中值定理和导数应用。微分中值定理主要有:Rolle定理,lagrange中值定理,Cauchy中值定理。它们可以用于以后的定理推证,这里主要用于证明恒等式、不等式、证中值的存在性、根的存在性等问题。导数的应用包括:利用导数判断函数的单调性、极值、凸性。本次习题课主要讲用它们证明不等式。一、 例题1 利用lagrange中值公式例1 证明不等式 。分析 把不等式可以改写成 可见中项是函数在区间两端值之差,而是该区间的长度,于是可对在上使用拉格朗日中值定理。证 设=,则=.在上运用拉格朗日中值公式,有=,又因,于是,有即,就可以利用的单调增性来推导也就是说,在可导的前提下,只要证明即可利用函数的单调性我们知道,当在上单调增加,则时,有如果,要证明当时,那么,只要令例2 试证,分析改写不等式为,当时,1,当,之值为于是要证的不等式相当于要证函数之值介于与之间证考虑函数,当时,有所以,在内单调减少,又在上连续,所以有即或本例也可将联立不等式分为与两步证明2 利用函数的最值如果是函数在区间上的最大(小)值,则有(或),那么要证不等式,只要求函数的最大值不超过就可得证例证明不等式证:设()则令,得唯一驻点,又当时,;当时,从而是,在上的最大值,即有所以()或利用函数图形的凸性我们知道,在内,若,则函数的图形下凸,即位于区间中点处弦的纵坐标不小于曲线的纵坐标,即有:其中,为内任意两点等号仅在时成立例设,证明不等式且等号仅在时成立。分析将不等式两边同时除以2,变形为为便可看出,左边是函数在两点,处的值的平均值,而右边是它在中点处的函数值这时只需即可得证。证设,即1+,故由得,即等号仅在时成立。导数为不等式得证明提供了不少有效的方法,使用时究竟用哪种方法更合适,很难作出肯定的回答,需要根据不等式的就、具体

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