1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

BDT mũ logarit

6 224 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 6
Dung lượng 263,97 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Ta lấy logarith với cơ số 10 hai vế của BĐT trên ta được BĐT tương đương cần được chứng minh:.

Trang 1

Dạng tốn: CHỨNG MINH BẤT ĐẲNG THỨC MŨ_ LOGARITH

Bài tập 1: Chứng minh rằng:

2

2

e ³ + +x " ³x

( ) 5x 1

y= f x = x + -x đồng biến trên R

Bài giải:

1) Xét hàm số

2

2

f x =e - - -x với x³0, ta cĩ:

f x =e - -x f x =e - Þ f x = Û =x

Lập bảng biến thiên suy ra: / / / / / / ( )

( ) (0) 0 0

2) TXĐ: D R=

Ta cĩ:

1

/

( ) 0

f x x R

í

ï

Vậy hàm số y= f x( ) đồng biến trên R (đ.p.c.m)

Bài tập 2: Chứng minh các bất đẳng thức sau:

2

b c c a a b

a b

x y y

x x y

+

+

Bài giải:

1) Ta cĩ: ln ln 2 ln( ln ) 2 ln 2 ln 2 2 ln

a+ b £ a+ b = ab £ ỉ + ư = +

Dấu “=” xãy raÛ =a b

2) Ta cĩ: log log log log log log log log

b c b a b c a b b a a b b a a b

a =c Þa +c =c +c ³ c c ³ c

Tương tự: log log

2

b c a c

a +b ³ a, log log

2

c a a b

b +c ³ b

Cộng ba BĐT trên lại với nhau ta cĩ:

3

b c c a a b

a +b +c ³ + + ³a b c abc

Dấu “=” xãy raÛ = =a b c

3) Đặt t = x+y > Þ1 tx = + Û =x y y x t( -1)

Trang 2

Do đó: ( )

2

x t

x y x x t t

Bài toán trở thành chứng minh: 1 ( )

1

t

t

-> " >

+

1

t

t

+

Ta có:

2 /

1

t

t t t t

1

t

t

-> " >

+ (đ.p.c.m)

4) Ta có BĐT cần chứng minh tương đương với

ln 4 1 ln 4 1

(1)

Xét hàm số ln 4( 1) ( )

t

t

+

/

2

4 ln 4 1 4 1 ln 4 1

4 1

t

t

+

nên hàm số ( )f t nghịch biến trên (0;+¥)

a b f a f b

Bài tập 3: Chứng minh các bất đẳng thức sau:

2 b 1

1

1

1

2

x b

x x

x

x

+

+

+ +

+

³ç ÷ " >

Bài giải:

x

1

1

x x

+

+ là hàm tăng trên (0;+¥)

Trang 3

Mặt khác:

2

x

x

f x x

®+¥

- = Þ < " >

2) Xét hai hàm số f x( )=ln 1( +x)-x và ( ) ln 1( )

1

x

x

-+ với x>0

3) Xét hàm số ( ) ln ( ) ( )ln

x b

+

/

/

( )

( )

2 /

2

mà lim ( ) 0

Þ > " > Þ > " > suy ra ( )f x đồng biến trên [0;+¥)

b

a

b

æ ö

Þ > =ç ÷ " >

è ø (đ.p.c.m)

Û +ê ç ÷ ú < +ê ç ÷ ú Û +ê ç ÷ ú < +ê ç ÷ ú Û + < +

với 3

2

a=

2

1

Vậy ( )f t nghịch biến trên (0;+¥) mà x > > Þy 0 f x( )< f y( ) vậy (1) đúng nên BĐT được chứng minh

5) Ta có

1

x

+

Khảo sát hàm số f x( )=xlnx-(x+1 ln) (x+ +1) (x+1 ln 2 ) (" ³x 1) ta có điều phải chứng minh

Bài tập 4: Chứng minh với , , a b c>0 ta có: ( )1 ( )

3

a b c ³ abc + +

Bài giải:

Vì hàm số y=lgx đồng biến trên (0;+¥) Ta lấy logarith với cơ số 10 hai vế của BĐT trên

ta được BĐT tương đương cần được chứng minh:

Trang 4

Ta có:

lg lg lg lg lg lg (4)

a b a b a a b b a b b a

b c b c b b c c b c c b

c a c a c c a a c a a c

a a b b c c a a b b c c

Cộng (1), (2), (3) và (4) vế theo vế ta được đ.p.c.m

Bài tập 5:

a) Chứng minh với , a b>1 thì với mọi c³0 ta có loga b³loga c+ b và dấu đẳng thức xãy ra khi c=0

b) Chứng minh rằng với b³ >a 1 thì với mọi c³0 ta có loga b³loga c+ (b+c) và dấu đẳng thức xãy ra khi c=0 hoặc a=b

c) Không dùng bảng số và máy tính, chứng tỏ rằng 3log 293 2 log 7.2

log x - x+ 3x -6x+5 =log x - +x 4x -8x+6

Bài giải:

a) Vì , a b>1 và c³0 nên logb(a+c) ³logb a Dấu “=” xãy ra Û =c 0

Do đó:

logb a c £logb a

+ hay loga b³loga c+ b (đ.p.c.m) b) Ta có: loga b loga c(b c) loga b 1 loga c(b c) 1 loga b loga c b c

+

+

b³ >a 1, c³0 suy ra b c 1

a c

b b c

a a c

+

³ + , do đó:

loga b loga b c loga c b c ( theo c©u a )

a a c + a c

Rõ ràng dấu đẳng thức xãy ra khi chỉ khi c=0 hoặc a=b

c) Ta có

log 29 2 log 7 log 29 log 28 log 29 log 28 log 29 log 28

Áp dụng BĐT ở câu b) với a=8, b=28, c=1 ta suy ra đ.p.c.m

d) Ta có:

2

2

2

Theo kÕt qu¶ c©u b)

x

Û ê

êë

Trang 5

Bài tập 6: Chứng minh với , , a b c>1 thỏa mãn ( )( )( ) ( )3

2

a+b b+c c+a = a+ +b c :

3

2

a b+ a+ b c+ b+ c a+ c<

Bài giải:

Ta có, theo bài tập 5, ta có:

loga a+b >loga c+ a+ + Þb c loga b+ a<loga b c+ + a+c (1)

Tương tự, ta có: logb c+ b<loga b c+ + (a+b) (2)

logc a+ c<loga b c+ + b+c (3) Cộng vế theo vế các BĐT (1), (2) và (3), kết hợp với giả thiết, ta suy ra điều phải chứng minh

Bài tập 7: Chứng minh với mọi" Îx ( )0;1 ta có:

1 1

2

n

ne

- <

Bài giải:

BĐT cần chứng minh ( ) 2 1

2n 1 x x n

e

Û - < Ta có:

Theo BĐT Cauchy:

2

2

n

n

n x x n nx x x x

hay 2 1 ln 2 ln 2 1 1

2 1

n

n

+

ln 2 1 ln 2

n

+

Xét hàm số f x( )=ln , 2x ( n£ £x 2n+1) có / 1

( )

f x

x

=

Theo định lí La-gơ-răng thì $ Îc (2 ;2n n+1) để: ( )

ln 2 1 ln 2 1

+

-=

c<2n+1 nên 1 1

2 1

c > n

+ suy ra đ.p.c.m

Bài tập 8: Chứng minh với x>0, a>1 ta có:

n

a x a

n

Bài giải:

Ta có: x xlna

a =e và đặt t =xlna>0

BĐT cần chứng minh trở thành: Với t >0, ta có:

2

n

e t

n

> + + + +

Trang 6

Chứng minh bằng quy nạp ( ) 1 2 ( 0 (*))

n t

n

n

= - - - " >

n= f t = - - Þe t f t = - >e " >t

Suy ra f t1( ) đồng biến trên [0;+¥ Þ) f t1( )> f1(0)=0 BĐT (*) đúng với n=1

Giả sử (*) đúng đến *

n= Îk N , tức là f t k( )>0 (" >t 0)

Ta cần chứng minh (*) đúng đến *

1

n= + Îk N , tức là f k+1( )t >0 (" >t 0) Thật vậy, ta có:

t k

f t e t

k k

+

-+

2 /

k t

k

+

Þ = - - - = > " > ( theo giả thiết quy nạp )

Vậy f k+1( )t đồng biến trên [0;+¥ Þ) f k+1( )t > f k+1(0)=0 (đ.p.c.m)

Bài tập 9: Chứng minh rằng với 0 a b< < ta có:

ln

b a b b a

-< <

Bài giải:

BĐT cần chứng minh tương đương với 1 lnb lna 1

b b a a

Xét hàm số f x( )=ln , x xÎ[ ]a b; Rõ ràng ( )f x là hàm số liên tục trên [ ]a b; và ta có

( )

f x x a b

x

= " Î , vậy tồn tại cÎ( )a b; để lnb lna 1

b a c

Mà 0 a c b< < < nên 1 1 1

b < <c a Từ đây, BĐT (*) được chứng minh

Ngày đăng: 15/05/2015, 07:06

Xem thêm

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w