求证:ex+(lnx−1)⋅sinx>0.
分析与证明 记不等式左边为 f(x).考虑到当 x>0 时,有 −x<sinx<x,于是设g(x)=ex+(lnx−1)⋅x,h(x)=ex+(lnx−1)⋅(−x),则 f(x) 必然在 g(x) 和 h(x) 之间,如图.
一方面,有g(x)=ex−x+xlnx,而 (ex−x)′=ex−1,于是ex−x⩾e0−0=1.由 (xlnx)′=1+lnx,于是xlnx⩾−1e,考虑到两个等号无法同时取得,因此有g(x)>1−1e.
另一方面,由 1−lnx⩾2−x,于是有h(x)⩾ex+(2−x)x,而(ex+(2−x)x)′=ex−2x+2>0,于是 y=ex+(2−x)x 单调递增,进而有 h(x)>1.
综上所述,原命题得证.
注 事实上,我们证明了一个更强的命题:ex+(lnx−1)⋅sinx>1−1e.