質問<3144>2006/5/4
from=昴
「logを含む証明」


x>1の時 
log(1+1/x)>1/(1+x) 
となる事を証明せよ

よろしくお願いします。

★希望★完全解答★

お便り2006/5/7
from=S(社会人)


こんにちは。

( 答案 )
いま、 f(x)=log{1+(1/x)}-{1/(1+x)} とおくと、

(1)
f(1)=log(2)-(1/2)
    =log(√4/√e)>0

(2)
一方、 f’(x)=-1/{x(1+x)^2}<0 ( x>1 )
したがって、 f(x) は定義域で単調に減少する。

(3)
また、 f(x)=log{1+(1/x)}-log[e^{1/(1+x)}]
=log[{1+(1/x)}/{e^{1/(1+x)}}]
→log(1/e^0) ( x→∞ )
=0

(4)
よって、 1<x について f(x) は正領域にあって単調に減少するも、
その極限値が 0 であるから、区間 (1,∞) で f(x)>0
ゆえに、題意のとおりである。

として見ました。