首先ln(1+x)=x-x^2/2+x^3/3-x^4/4+...+(-1)^(n-1) *x^n/n+...。这是函数的幂级数展开式。
平移一下,lnx=(x-1)-(x-1)^2/2+(x-1)^3/3-(x-1)^4/4+...+(-1)^(n-1) *(x-1)^n/n+...。
所以lnx<x-1,拓展:e^x=1+x+x^2/2!+x^3/3!+...+x^n/n!+。
令F(X)=f(x)—Inx,即证明函数F(X)在x在(1,e)内,方程F(x)=0有一个解。
对F(x)求导有F'(x)=f‘(x)—1/x,又因为函数f(x)在[1,e]上可导,且0<f‘(x)<1,在(1,e)。
f'(x)≠(1/x),所以F'(x)>0[1,e]上恒成立,所以F(x)单调递减,又F(1)=f(1)>0,F(e)=f(x)—1<0。
所以存在唯一的一个解是的F(x)=0,即在(1,e)内有且仅有一个x,使f(x)=lnx。
扩展资料:
数学讲求规律和美学,可是圆周率π和自然对数e那样基本的常量却那么混乱,就如同两个“数学幽灵”。人们找不到π和e的数字变化的规律,可能的原因:例如:人们用的是十进制,古人掰指头数数,因为是十根指头。
所以定下了十进制,而二进制才是宇宙最朴素的进制,也符合阴阳理论,1为阳,0为阴。再例如:人们把π和e与那些规整的数字比较,所以觉得e和π很乱,因此涉及“参照物”的问题。那么,如果把π和e都换算成最朴素的二进制。
并且把π和e这两个混乱的数字相互比较,就会发现一部分数字规律,e的小数部分的前17位与π的小数部分的第5-21位正好是倒序关系,这么长的倒序,或许不是巧合。
参考资料来源:百度百科-自然对数