求证:${\rm e}^x-\ln x > 2.3$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    放缩
    >
    切割线放缩法
  • 题型
    >
    微积分初步
    >
    指对混合函数不等式的证明
【答案】
【解析】
设函数 $f(x)={\rm e}^x-\ln x$,则 $f(x)$ 的导函数$$f'(x)={\rm e}^x-\dfrac 1x,x>0,$$因此方程 ${\rm e}^x-\dfrac 1x=0$ 的解为函数 $f(x)$ 的极小值点,可以估计出极小值点约为 $0.5$.取 $y={\rm e}^x$ 在 $x=0.5$ 处的切线,有$${\rm e}^x\geqslant {\rm e}^{0.5}(x-0.5)+{\rm e}^{0.5}={\rm e}^{0.5}x+0.5\cdot{\rm e}^{0.5},$$取 $y=\ln x$ 斜率为 ${\rm e}^{0.5}$ 的切线,切点横坐标为 ${\rm e}^{-0.5}$,于是有$$\ln x\leqslant {\rm e}^{0.5}(x-{\rm e}^{-0.5})-0.5={\rm e}^{0.5}x-1.5,$$因此$${\rm e}^x-\ln x\geqslant 0.5\cdot {\rm e}^{0.5}+1.5.$$由于 ${\rm e}>2.56$,于是 ${\rm e}^{0.5}>1.6$,从而$$0.5\cdot {\rm e}^{0.5}+1.5>2.3.$$
答案 解析 备注
0.185857s