已知函数f(x)=x(1-㏑x),设a和b为两个不相等的正数,则
b㏑a-a㏑b=a-b
证明:2<
1/a 1/b<e.
[简单证明]
1/a (1-㏑1/a)
=1/b(1
-㏑1/b)设u
=1/a,v=1/b,
则 f(u)=f(v).
设u v=m, 0<u
<m/2<v<m, F(x)=f(x)
-f(m-x),
F(0⁺)=f(0⁺)-f(m⁻)=m(㏑m-1)
F(m⁻)
=-F(0⁺)
=-m(㏑m-1)
F(u)=F (v)
=F(m/2)=0
F(x)在(0, m)中有三个不相等的零点u,m/2,v.
F′(x)
=f′(x)
-[f(m-x)]′
=- ㏑[ x(m
-x)].
令F′(x)=0,
x²-mx 1=0有两个不同的等根r₁ , r2, 0<r1<
m/2<r2<m,
m=r1 1/r1>2;
in (r1, r2 )
F′(x)<0,
F(x)单调递减, F(r₁)>
F(m /2)>F (r₂),
即F(r₁)>0
>F(r₂)。
在(0,r₁)内有u, 使得 F(u)
=0, 所以 F(0⁺)<0,
m(㏑m-1)<0, m<e;
p>
在(r2,m)中有v,使得F(v)=0,所以F(m⁻)>0,
m(1-㏑m) >0,m <e。 简而言之,2<m<e,
即2<1/a 1/b
<e.