求证:当 $x \leqslant n$ 时,$n - n{\left( {1 - \dfrac{x}{n}} \right)^n}{{\rm{e}}^x} \leqslant {x^2}$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    常用不等式
    >
    伯努利不等式
  • 题型
    >
    不等式
    >
    代数不等式的证明
【答案】
【解析】
由于 $\ln \left( {1 + \dfrac{x}{n}} \right) < \dfrac{x}{n}$,于是 ${{\rm e}^x} > {\left( {1 + \dfrac{x}{n}} \right)^n}$,从而\[\begin{split}n - n{\left( {1 - \dfrac{x}{n}} \right)^n}{{\rm e}^x} &\leqslant n - n{\left( {1 - \dfrac{x}{n}} \right)^n}{\left( {1 + \dfrac{x}{n}} \right)^n}\\&= n - n{\left( {1 - \dfrac{{{x^2}}}{{{n^2}}}} \right)^n}\\&\leqslant n - n\left( {1 - \dfrac{{{x^2}}}{{{n^2}}} \cdot n} \right)\\&= {x^2}.\end{split}\]其中倒数第二步用到了伯努利不等式
答案 解析 备注
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