差をとった関数の増減で不等式を証明する(B)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/26
🔁 類題: 差をとった関数の増減で不等式を証明する(A) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
$x>0$ のとき,不等式 $\log(1+x)>x-\dfrac{x^2}{2}$ が成り立つことを証明せよ.ただし,対数は自然対数とする.
$f(x)=\log(1+x)-x+\dfrac{x^2}{2}\ (x\geqq 0)$ とおくと
\[ f'(x)=\frac{1}{1+x}-1+x=\frac{1-(1+x)+x(1+x)}{1+x}=\frac{x^2}{1+x} \]
$x>0$ のとき $f'(x)>0$ であるから,$f(x)$ は $x\geqq 0$ で増加する.
よって,$x>0$ のとき $f(x)>f(0)=0$ すなわち $\log(1+x)>x-\dfrac{x^2}{2}$
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