每日一题[2547]双管齐下

已知 x,y0x2019+y=1,求证:x+y2019>11300.(参考数据:ln20197.610.)

解析    记 n=2019f(x)=x+(1xn)n,则欲证不等式即函数 f(x)x[0,1] 上的最小值大于 11300.函数 f(x) 的导函数f(x)=1n2xn1(1xn)n1,因此其极值点 m 满足1n2mn1(1mn)n1=01mn=n2n1m,此时极值f(m)=m+(1mn)n=m+n2nn1mn=mn+mn++mnn+n2nn1mn(n+1)(n2nn1nn)1n+1=n+1nn1n1, 问题转化为证明20202019201912018>11300,也即12018ln2019>ln(112020)+ln(11300),注意到 lnxx1,因此ln(112020)+ln(11300)120201300,问题转化为证明ln2019<20182020+2018300,事实上,有20182020+2018300>19982000+2016300=0.999+6.72=7.719>ln2019,命题得证.

备注    一般的,若 xn+y=1,则 x+yn>1lnnn1

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