已知常数,证明:。
答案
证明见解析
查看解析展开收起
由对数的定义域,以下讨论 。令 ,有 。只需证明 单调递增,便可使 与 同号。
求导得
分母为正,故考察分子 。因 , 在 上严格递减,在 上严格递增,所以最小值在 取得。由 ,有
因此 , 在 上单调不减。当 时,,且 ;当 时,,且 。两种情况下均有 ,即原不等式成立。
等号仅在 取得。事实上,若 ,则 ;若 ,则 仅在 为零,在其余点均为正, 仍严格递增,所以 时乘积严格大于零。
由对数的定义域,以下讨论 。令 ,有 。只需证明 单调递增,便可使 与 同号。
求导得
分母为正,故考察分子 。因 , 在 上严格递减,在 上严格递增,所以最小值在 取得。由 ,有
因此 , 在 上单调不减。当 时,,且 ;当 时,,且 。两种情况下均有 ,即原不等式成立。
等号仅在 取得。事实上,若 ,则 ;若 ,则 仅在 为零,在其余点均为正, 仍严格递增,所以 时乘积严格大于零。