$\forall C < Min\{M,N\}$. 如果 $\frac{M}{N} < 1,$ 恒有 $\frac{M}{N}>\frac{M-C}{N-C}$ 。 倘若:$\frac{M}{N} > 1,$ 则:$\frac{M}{N} < \frac{M-C}{N-C}$
简证:
$\frac{M}{N}-\frac{M-C}{N-C}=\frac{M(N-C)-N(M-C)}{N(N-C)}=\frac{C(N-M)}{N(N-C)}$
如果 $N>M,$ 则 $\frac{M}{N}>\frac{M-C}{N-C}$
如果 $N<M,$ 则 $\frac{M}{N}<\frac{M-C}{N-C}$
换言之:分子分母同时脱减相同的一个常数时,真分数越脱越小,假分数越脱越大。
示意图
示意图
(2020年度广州白云区3月阶段测练,第21题,理数)
求证:$e^{2(\sqrt{\pi}-\sqrt{e})} > (\frac{\pi+1}{e+1})^{\sqrt{e}}$
分析:
$\pi + 1 > e + 1 ,$ 由「脱水不等式」知 : 假分数越脱越大。
$(\frac{\pi+1}{e+1})^{\sqrt{e}}$ < $(\frac{\pi}{e})^{\sqrt{e}}$
若能证明: $(\frac{\pi}{e})^{\sqrt{e}}$ < $e^{2(\sqrt{\pi}-\sqrt{e})}$ ①
即可通过不等式的传递性,证明命题:
$(\frac{\pi+1}{e+1})^{\sqrt{e}}$ < $(\frac{\pi}{e})^{\sqrt{e}}$ < $e^{2(\sqrt{\pi}-\sqrt{e})}$
对 ① 两侧取对数:
$\sqrt{e}ln(\frac{\pi}{e})=2\sqrt{e}ln(\sqrt{\frac{\pi}{e}}) < 2(\sqrt{\pi}-\sqrt{e})=2\sqrt{e}(\sqrt{\frac{\pi}{e}}-1)$ ②
整理②:
$2\sqrt{e}ln(\sqrt{\frac{\pi}{e}}) < 2\sqrt{e}(\sqrt{\frac{\pi}{e}}-1)$
由基本放缩:$lnx<x-1$ ,知:
$ln(\sqrt{\frac{\pi}{e}})<\sqrt{\frac{\pi}{e}}-1$
易然,命题成立。
思路已通,证明就不在话下了。