武漢的題目一直備受關注,我也來蹭蹭熱點吧。

(1)求證: xgeq 0 時, cos xgeq 1-frac{1}{2}x^2 恆成立;

(2)當 ageq 1 時, forall xin [0,+infty) ,證明不等式 xe^{ax}+xcos x+1geq (1+sin x)^2 恆成立。

證明 (1)令 f(x)=cos x+frac{1}{2}x^2-1xgeq 0

f(x)=x-sin xf(x)=1-cos xgeq 0 ,因此 f(x)(0,+infty) 遞增

f(x)geq f(0)=0 ,因此 f(x)(0,+infty) 遞增

f(x)geq f(0)=0 ,證畢。

(2)由(1)得:當 xgeq 0 時, cos xgeq 1-frac{1}{2}x^2sin xle x

又當 ageq 1 時, e^{ax}geq e^xgeq 1+x+frac{1}{2}x^2 (該式容易證明,此處省略)

因此 xe^{ax}+xcos x+1geq x(1+x+frac{1}{2}x^2)+x(1-frac{1}{2}x^2)+1

=x^2+2x+1=(x+1)^2geq (1+sin x)^2 ,證畢。

其中有幾個不等式值得關註:當 xgeq 0 時,根據泰勒展開式,我們有

e^xgeq 1+x+frac{1}{2}x^2sin xle xle 	an xcos xgeq 1-frac{1}{2}x^2

最後小聲地吐槽一下...

個人覺得這道題目出得並不好,只是單純地組合一些不等式而已。

風格倒挺像我之前出過的一道題目:

Dylaaan:【052】原創題:指對三角混合不等式?

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