证明:当0<α<β<π/2时,不等式α-β/cos的平方α<tanβ-tanα<β-α /cos的平方β成立
1个回答

证明:1.欲证 α-β/(cosα)^2<tanβ-tanα 只需证:

tanβ(cosα)^2-sinαcosα > α-β

由0<α<β<π/2得:cosα>cosβ

所以tanβ(cosα)^2=sinβ(cosα)^2/cosβ >sinβcosα

则tanβ(cosα)^2-sinαcosα

> sinβcosα-sinαcosα

=(sinβ-sinα)cosα

>sinβ-sinα

那么只需证:sinβ-sinα > α-β 变形得:sinβ+β > sinα+α

构造函数f(x)=sinx+x,(0<x<π/2)求导得 f'(x)=cosx+1>0 即f(x)为增函数

由于 0<α<β<π/2 ,所以 f(β)>f(α),则sinβ+β > sinα+α成立

则sinβ-sinα > α-β成立

所以tanβ(cosα)^2-sinαcosα

> sinβcosα-sinαcosα

=(sinβ-sinα)cosα

>sinβ-sinα

> α-β 成立

所以α-β/(cosα)^2<tanβ-tanα成立.

2.欲证tanβ-tanα<β-α /(cosβ)^2成立 只需证:

sinβcosβ-sinα(cosβ)^2/cosα < β-α 即证:

cosβ(sinβcosα-sinαcosβ) < (β-α)cosα 成立

即证:cosβsin(β-α) < (β-α)cosα

(1)由0<α<β<π/2得:cosα>cosβ > 0

(2)构造函数g(x)=sin(x)-x ,(-π/2<x<π/2) 求导得g'(x)=cosx-1