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tanx与x的大小比较,tanx与x大小比较

头条共创 2024-07-05

事实证明,当x(0, /2)时,sinxxtanx。那么你知道谁比谁大吗?黄今天分析的高等数学问题都与这个不等式有关。这是这种不平等的一种变体,但我希望它能更深入。找出Tanx 是否远大于x,或者x 是否远大于sinx。现在:

b1885a6dbe024b55ad850fe4931a4cde~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1720778334&x-signature=%2FLo%2BCXsKlDFsSzCuxdvgubtVmUY%3D 证明:tanx/xx/sinx,x(0, /2)。

分析:这里至少有两个想法。首先是求不等式两边的比率。只要比值大于1,我们就有了证明。另一种思考方式是寻找差异。只要差值大于0,我们就有证明。这两种想法都不一定有效。换句话说,有时很难,有时很容易。这里我们选择求它们的差,然后求该差所代表的函数的导数,或二阶导数,以证明它们的差大于零。

在求不等式两边的差之前,我们可以先让不等式成为一个合适的变量,以降低求解的难度。由于tanx=sinx/cosx,将tanx/x=sinx/(xcosx) 不等式两边乘以sinx,即可找到(sinx)^2/cosxx^2。

接下来回忆一下辅助函数f(x)=(sinx)^2/cosx-x^2,我们可以看到,无法得到f'(x)=sinx/(cosx)^2+sinx-2x的结论。我明白。我们已经到了这一步。

因此,我们继续求f'(x)=cosx+1/cosx-2+2(sinx)^2/(cosx)^3。

其中,cosx+1/cosx2、2(sinx)^2/(cosx)^30、x(0,/2)。

因此,f'(x)0 或f'(x) 是(0, /2) 上的严格递增函数,f'(x) 在x=0 处连续,且f'( 0)=0 ,因此f'(x)0。即f(x)也是(0,/2)上的严格增函数,并且f(x)在x=0和f(0)处也是连续的。=0,

因此,f(x)0,即(sinx)^2/2x^2,证明在(0,/2)中,tanx比x大很多,比sinx大的x相对较少。问题解决过程包括:

证明:原表达式等价于sinx/(xcosx)x/sinx,或(sinx)^2/cosxx^2。

回想一下f(x)=(sinx)^2/cosx-x^2,f’(x)=sinx/(cosx)^2+sinx-2x。

f'(x)=cosx+1/cosx-2+2(sinx)^2/(cosx)^3, cosx+1/cosx2, 2(sinx)^2/(cosx)^30, x( 0 ,/2)。

因此,f'(x)0 或f'(x) 是(0, /2) 上的严格递增函数。

由于f'(x) 在x=0 且f'(0)=0 处连续,因此我们有f'(x)0, x(0,/2)。

即f(x)在(0,/2)处严格递增,且f(x)为x=0,f(0)=0,

f(x)0, x(0,/2) 或(sinx)^2/2x^2, tanx/xx/sinx, x(0,/2)。

另一种方法是证明不等式两边的比值大于1。如果你有兴趣,可以自己尝试一下。重要的是探究的过程,而不是结果。

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