你的类比简单却挺妙,是正确的!既然那么多人说求导,那我就求导好了。log(A)e表示以A为底的e的对数。
证明:1:设f(n)=n√[(a^n+b^n)/2],令x代替n,设b/a=A>0,则 f(x)=a·x√[(1+A^x)/2],(x>o) 故令g(x)=x√[(1+A^x)/2],导出g(x)单调性即可知道f(x)单调性。
2:要把指数(1/x)去掉,就对g(x)取自然对数,于是有:lng(x)=1/x·ln[(1+A^x)/2]. 设 y=1/x·ln[(1+A^x)/2]. 则y的单调性与g(x)单调性相同.
3:对y求导有: y'=A^x·log(A)e/(1+A^x)·x-ln[(1+A^x)/2]/x^2={x·A^x·log(A)e-(1+A^x)·ln[(1+A^x)/2]}/(1+A^x)·x 明显y'中分母(1+A^x)·x大于0,故只需判断分子符号.故对分子继续求导.
4:令t(x)=x·A^x·log(A)e-(1+A^x)·ln[(1+A^x)/2], 对t(x)求导,有:t'(x)=x·A^x·[log(A)e]^2-A^x·log(A)e·ln[(1+A^x)/2]=A^x·log(A)e{x·log(A)e-ln[(1+A^x)/2]},
5:欲判断t'(x)是否恒大于0,还需对log(A)e{x·log(A)e-ln[(1+A^x)/2]}求一次导,
6:设k(x)=x·log(A)e^2-ln[(1+A^x)/2]·log(A)e,k'(x)=log(A)e^2-log(A)e^2·A^x/1+A^x=log(A)e^2·{1-[A^x/1+A^x]},明显{1-[A^x/(1+A^x)]}大于0,故k'(x)符号与log(A)e^2相同.即k'(x)恒大于或等于0,且k'(x)=o时,A=1,此时将A=1代入k(x),K(x)取的最小值0,即k(x)为恒增加函数.且k(x)恒大于或等于0
7:又因为t'(x)=x·k(x),x>0,所以t'(x)恒大于或等于0,t(x)为恒增加函数,
8:重点: 当t'(x)=0时,t(x)取得最小值。且最小值为A=1时取得,此时将A=1代入t(x),t(x)=0, 即y'最小值也为0,故y为恒增加函数.
结论:一: 当log(A)e=0时,即 A=1→a=b时,y为常数函数,即y值恒定。g(x)恒定。此时就是等号成立条件。
二:log(A)e不等于0时,即A不等于1时,函数y为增函数。g(x)为增函数。 假设命题得证。
若有什么问题,哪里有疑惑请尽管找我。
y=x*sqrt((a^x+b^x)/2);
dydx =
1/2*(2*a^x+2*b^x)^(1/2)+1/4*x/(2*a^x+2*b^x)^(1/2)*(2*a^x*log(a)+2*b^x*log(b))
图片是a=3 b=5的情况
显然dydx>0
由于a和b的地位是对称的,不妨假设b>=a>0. 命题转化为证[(1+(b/a)^m)/2]^(1/m)>=[(1+(b/a)^n)/2]^(1/n). 进一步转化为(1/m)*log[(1+(b/a)^m)/2]>=(1/n)*log[(1+(b/a)^n)/2]. 如果令A=b/a(>=1),则化为(1/m)*log[(1+A^m)/2]>=(1/n)*log[(1+A^n)/2]. 令f(A)=(1/m)*log[(1+A^m)/2]-(1/n)*log[(1+A^n)/2], 则f'(A)=[1/(1+A^n)-1/(1+A^m)]/A>=0,由此推出f(A)在A>=1上为单调增函数。
故f(A)>=f(1)=0,又此可证得不等式。而最小值在A=1时取得,即在a=b时等号成立。
f=(a^x+b^x)^(1/x),求f'(导函数)证明其在(0,正无穷)上大于0即可。
具体的求导方法,记I=(a^x+b^x)^(1/x),两边去对数,ln I =(1/x)*ln( (a^x+b^x))。
两边同时求导,右边的自己算,左边是I' / I 。 将I乘到右边就可以求出I'了。
非常常规的处理办法,楼主演算后可以采纳。
可以构造一个函数:
f=(a^x+b^x)^(1/x)
然后用求导的方法证明它是增函数,
就可以证明上述不等式。