设a>b>0a>b>0a>b>0,证明:a−ba 证: \qquad由拉格朗日中值定理得,∃ξ∈(b,a)\exist\xi\in(b,a)∃ξ∈(b,a),使得f(a)−f(b)a−b=f′(ξ)\dfrac{f(a)-f(b)}{a-b}=f'(\xi)a−bf(a)−f(b)=f′(ξ) \qquad所以lnab=lna−lnb=f′(ξ)(a−b)\ln\dfrac ab=\ln a-\ln b=f'(\xi)(a-b)lnba=lna−lnb=f′(ξ)(a−b) ∵f′(x)=1x\qquad \because f'(x)=\dfrac{1}{x}∵f′(x)=x1在(0,+∞)(0,+\infty)(0,+∞)上是单调递减函数,b<ξ ∴f′(a) \qquad得证a−ba 证明:对于任何实数a,ba,ba,b,∣arctanb−arctana∣≤∣b−a∣|\arctan b-\arctan a|\leq|b-a|∣arctanb−arctana∣≤∣b−a∣恒成立。 证: ∴\qquad \therefore∴不妨设a arctanx\qquad \arctan xarctanx在[a,b][a,b][a,b]上连续,在(a,b)(a,b)(a,b)内可导 \qquad由拉格朗日中值定理得∃ξ∈(a,b)\exist\xi\in(a,b)∃ξ∈(a,b),使得arctanb−arctanab−a≤(arctanξ)′=11+ξ2\dfrac{\arctan b-\arctan a}{b-a}\leq (\arctan \xi)'=\dfrac{1}{1+\xi^2}b−aarctanb−arctana≤(arctanξ)′=1+ξ21 ∵11+ξ2≤1\qquad \because \dfrac{1}{1+\xi^2}\leq 1∵1+ξ21≤1 ∴arctanb−arctanab−a≤1\qquad \therefore \dfrac{\arctan b-\arctan a}{b-a}\leq 1∴b−aarctanb−arctana≤1,即arctanb−arctana≤b−a\arctan b-\arctan a\leq b-aarctanb−arctana≤b−a \qquad得证∣arctanb−arctana∣≤∣b−a∣|\arctan b-\arctan a|\leq|b-a|∣arctanb−arctana∣≤∣b−a∣
\qquad令f(x)=lnxf(x)=\ln xf(x)=lnx,x∈(0,+∞)x\in(0,+\infty)x∈(0,+∞),xxx在[b,a][b,a][b,a]上连续,在(b,a)(b,a)(b,a)内可导
例2
∵arctanx\qquad \because \arctan x∵arctanx是单调递增函数