关于高中函数的证明题?已知f(x)=㏑x,当0<b<a时,求证f(a+b)-f(2a)<(b-a)/2a

2025-05-20 10:08:14
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回答(1):

f(a+b)-f(2a)=ln(a+b)-ln(2a)=ln[(a+b)/(2a)]=ln[(b-a)/(2a) + 1]
原不等式化成:
ln[(b-a)/(2a) + 1]<(b-a)/(2a)
令t=(b-a)/(2a),则t+1=(b+a)/(2a)
b-a<0,2a>0,t<0,t+1=(b+a)/(2a)>0,t>-1
ln(1+t)-t<0
设函数g(x)=ln(1+x)-x,:
g'(x)=1/(1+x) -1=-x/(1+x)
当x<0时,g'(x)>0,g(x)在(-∞,0)上单调递增
∴-1g(t)即:ln[(b-a)/(2a) +1]<(b-a)/(2a)

回答(2):

ln(a+b)/2a=ln(2a+b-a)/2a=ln(1+(b-a)/2a)<(b-a)/2a

即证ln(1+x)令g(x)=ln(1+x)-x g(0)=0 g'(x)=1/(1+x)-1>0, 递增, g(x)-->ln(1+x)

回答(3):

将(b-a)移下
{[f(a+b)-f(2a)]/(b-a)}>1/2a (a>b>0)  
由平均变化率和f(x)=lnx图像可知:左边斜率恒大于右边!再乘回去即可证明a>b>0 f(a+b)-f(2a)<((b-a)/2a)
(大前提:证明f(x)=lnx是凸或凹函数)

回答(4):

f(a+b)-f(2a)=ln(a+b)-ln(2a)=ln[(a+b)/(2a)]=ln[(b-a)/(2a)
+
1]原不等式化成:ln[(b-a)/(2a)
+
1]-1ln(1+t)-t0,g(x)在(-∞,0)上单调递增∴-1