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一个对数不等式的改进

2021-03-19李祥林马玉军

关键词:祥林增函数教务处

李祥林,马玉军

(1.齐齐哈尔大学 理学院,黑龙江 齐齐哈尔 161006;2.齐齐哈尔技师学院 教务处,黑龙江 齐齐哈尔 161002)

令 g (x ) = 39 x4+ 78 x3+ 59 x2+ 20 x+ 2,

则 g ′ ( x ) = 156 x3+ 234 x2+ 118 x + 20, g ′ ( x ) = 468 x2+ 468 x+ 118,

当 x<- 1时, g ′ (x)> 0, g ′ (x)在( -∞,- 1)上是增函数,又 g′ ( - 1) =- 20 < 0;

当 x<- 1时, g ′ ( x)< 0; g (x )在( -∞,- 1)上是减函数,又g ( -1 ) = 2 > 0,当 x <- 1时, g ( x )> 0,故当 x<- 1时, f ′ (x) > 0,

定理2当 0x > 时,

令 k (x ) = 186 x6+ 558 x5+ 749 x4+ 568 x3+ 248 x2+ 57 x+ 6,

则 k ′ ( x ) = 1116 x5+ 2790 x4+ 2996 x3+ 1704 x2+ 496 x+ 57,

k(4)(x )= 66960 x2+ 66960 x+ 17976,

k(4)( - 1) = 17976 > 0,故当 x <- 1时, k(4)( x)> 0,

k ′ (x)在( -∞,- 1)上是增函数,又 k′ ( - 1) =-5 7 < 0,当 x<-1 时, k ′ ( x) < 0;

k (x )在( -∞,- 1)上是减函数,又 k( - 1) = 6 > 0,当 x <- 1时, k ( x )> 0,

故当 x<-1 时, h ′ (x) > 0;

定理3当 0x > 时,

当 1x<- 时,

证明:令

令 q (x ) = 10332 x8+ 41328 x7+ 80109 x6+ 95679 x5+ 74889 x4+ 38529 x3+ 12711x2+ 2505 x+ 220,则

q ′ ( x ) = 82656 x7+ 289296 x6+ 480654 x5+ 478395 x4+ 299556 x3+ 115587 x2+ 25422 x+ 2505

q(4)( x )=17357760 x4+34715520 x3+28839240 x2+11481480 x+ 1797336

q(5)(x )=69431040 x3+104146560 x2+57678480 x+ 11481480

q(6)( x )=208293120 x2+208293120 x+ 57678480

q(6)( -1 ) = 57678480 > 0,

故当 x<-1 时, q(6)( x)> 0,

q(5)( x )在( -∞,- 1)上是增函数,又 q(5)( -1 ) =-1 1481480 < 0,当 x <-1 时, q(5)( x)< 0;

q(4)( x )在( -∞,- 1)上是减函数,又q(4)( -1 ) = 1797336 > 0,当 x<- 1时, q(4)( x )> 0;

q ′ (x)在( -∞,- 1)上是增函数,又 q′ ( - 1) =-2 505 < 0,当 x <- 1时, q ′ (x)< 0;

q (x )在( -∞,- 1)上是减函数,又 q( - 1) = 220 > 0,当 x<-1 时, q (x) > 0;

故当 x<- 1时, p ′ ( x)> 0;

p (x )在( -∞,- 1)上是增函数[7],又xl→im-∞p ( x) = 0,故当 x <- 1时, p (x) > 0,

即当 1x<- 时,

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