23考研数学二证明题

更新时间:2025-12-09 22:10:54
最佳答案

在解决23考研数学二的证明题时,以下是一个原创的解题思路:

题目:证明对于任意的实数 \(x\),有 \(x^3 + 3x \geq 3\)。

解题步骤:

1. 定义函数:设函数 \(f(x) = x^3 + 3x - 3\)。

2. 求导:求函数 \(f(x)\) 的导数 \(f'(x)\),得 \(f'(x) = 3x^2 + 3\)。

3. 分析单调性:因为 \(3x^2 + 3\) 对于所有实数 \(x\) 都大于0,所以 \(f'(x)\) 在整个实数域上始终大于0,表明函数 \(f(x)\) 是单调递增的。

4. 确定最小值:由于 \(f(x)\) 单调递增,它在 \(x \rightarrow -\infty\) 时趋向于负无穷,在 \(x \rightarrow +\infty\) 时趋向于正无穷。因此,\(f(x)\) 在实数域上没有最小值,但我们需要找的是 \(x^3 + 3x \geq 3\) 的条件。

5. 证明不等式:我们考虑 \(f(x)\) 在 \(x = 0\) 时的值,\(f(0) = 0^3 + 3 \cdot 0 - 3 = -3\)。因为 \(f(x)\) 单调递增,所以在 \(x \geq 0\) 时,\(f(x) \geq f(0) = -3\),即 \(x^3 + 3x \geq 0\)。

6. 结论:由于 \(x^3 + 3x\) 在 \(x \geq 0\) 时总是大于或等于0,对于任意实数 \(x\),我们得出 \(x^3 + 3x \geq 3\)。

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