已知函数 $f(x)=\ln(x+1)-x+\dfrac{x^2}2$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
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    不等式
    >
    恒成立与存在性问题
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    利用导数研究函数的性质
    >
    利用导数研究函数的单调性
  • 知识点
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    不等式
    >
    放缩
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    分析通项法
  • 题型
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    不等式
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    级数不等式的证明
  1. 求证:$\forall x>0,f(x)>0$;
    标注
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      不等式
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      恒成立与存在性问题
    • 知识点
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      微积分初步
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      利用导数研究函数的性质
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      利用导数研究函数的单调性
    答案
    解析
    函数 $f(x)$ 的导函数\[f'(x)=\dfrac{x^2}{1+x}>0,\]于是 $f(x)$ 单调递增,从而当 $x>0$ 时,有\[f(x)>f(0)=0.\]
  2. 求证:$\ln 2+\ln 3+\cdots+\ln(n+1)>\dfrac{9n^2+4n}{10(n+1)}$.
    标注
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      不等式
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      放缩
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      分析通项法
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      不等式
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      级数不等式的证明
    答案
    解析
    考虑到\[\dfrac{9n^2+4n}{10(n+1)}-\dfrac{9(n-1)^2+4(n-1)}{10n}=\dfrac 9{10}-\dfrac{1}{2n(n+1)}<\dfrac 9{10},\]而\[\ln 3,\ln 4,\cdots,\ln(n+1)>1,\]因此命题显然成立.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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