請問這道不等式怎麼證明?如何確定取等條件?

時間 2021-05-30 00:12:08

1樓:虛調子

求證:

注意到 時的對稱性,只需考慮 的情形,

對於乙個特殊點, 時, .

下面只需證明: 時,

左邊\lvert 1-x \rvert^}&\Leftrightarrow x\ln \lvert 1-\frac \rvert>\frac\ln \left( 1-x \right) \\ &\Leftrightarrow \left( x-\frac \right) \ln \left( 1-x \right) >x\ln \lvert x \rvert \end" eeimg="1"/>

設 則不難得到, 在 遞增,而 .

故 0" eeimg="1"/>(*)

,令 h\left( 1 \right) =0 " eeimg="1"/>,這表明 的分子為正。

故 在 遞減,故至多有乙個極值點。而 0,g(1)=0" eeimg="1"/>.

故 0" eeimg="1"/>(**)

由(*)(**)可知,左邊的不等號成立。

右邊(i)對於 ,

令 , 0 " eeimg="1"/>

常用不等式1" eeimg="1"/>故不難得到: 在 遞增,而 .

(ii)對於 ,

利用暴力手段得到: 0" eeimg="1"/>成立。

然後推得最值僅在乙個極值點處取得。

設極值點處

再設 ,

則回代可得

(這裡是取等條件的細節,待補充,可跳過)

取等條件是的解

(即上述的n=mx,p=m,q=n)

進行簡單的驗算:

同時:於是 的極大值為1.

綜(i)(ii),可知不等號右邊成立。

綜上:不等式成立。

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