高中网红题

Example

证明:当 \(x>0\) 时,有 \(\mathrm{e}^{ x }>x^{2}+x\)

熟知:\(\mathrm{e}^{ x }\geqslant ex\),则 \(\mathrm{e}^{ \frac{x}{2} }\geqslant \dfrac{e}{2}x\)

平方得:\(\mathrm{e}^{ x }\geqslant \dfrac{\mathrm{e}^{ 2 }}{4}x^{2}\)

则有:

\[ \begin{aligned} x &\leqslant \frac{1}{e}\mathrm{e}^{ x }\\ x^{2}&\leqslant \frac{4}{\mathrm{e}^{ 2 }}\mathrm{e}^{ x } \end{aligned} \]

则对目标式右侧放缩,将 \(e\) 放缩到 \(2.5\),将 \(\mathrm{e}^{ 2 }\) 放缩到 \(7\),得:

\[ \begin{aligned} x^{2}+x &\leqslant \frac{4}{\mathrm{e}^{ 2 }}\mathrm{e}^{ x }+\frac{1}{e}\mathrm{e}^{ x }\\ &\leqslant \frac{4}{7}\mathrm{e}^{ x }+\frac{1}{2.5}\mathrm{e}^{ x }\\ &\leqslant \frac{34}{35}\mathrm{e}^{ x }\\ &< \mathrm{e}^{ x } \end{aligned} \]

得证!

上述解法非原创。

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