我們如何更加嚴格化的證明sinx 2021-01-11 電子通信和數學

sinx<x是微積分中非常重要的一個不等式,《高等數學》中的證明方法是採用比較面積大小的方法來證明

如下:假設半徑r=1,且0<x<π,我們得到三角形OAP(高度b=sinx的面積是

扇形區域OAP的面積是:

由於三角形OAP_的面積小於扇形OAP的面積,所以sinx<x

可能你會覺得已經很嚴格了,但在數學家眼裡,這是不嚴謹的,比如面積、弧長、弧度都沒有明確說明它的含義,只是得到看似正確的結果

為了更為直觀我們可以通過求出每個函數曲線下的面積來證明這個事實

假設是一個非常小且幾乎為零的值,則sin(x)間隔區域的面積大約為

在同一區間內,直線y=x下的面積為:

由於A1 < A2,我們就得到

相關焦點

  • 歐拉是如何用根式解的形式表示方程sinx=0的
    這是一個含有立方的多項式,如果它在-1,0,1三個點的位置等於0那麼這個立方多項式就可以寫成如下形式:每個0點位置都有一個乘積因式通過在垂直方向非零常量進行縮放,可以輕鬆解決問題如果您知道一個有n個0點的n次方程,該又該如何確定呢?
  • f(x)=sinx+1/2sin2x無法變成一個角函數咋判斷性質?只需做到一點
    原題原題:純音的數學模型是函數y=Asinωx,我們聽到的聲音是由純音合成的,稱之為複合音。若一個複合音的數學模型是函數f(x)=sinx+1/2sin2x,則下列結論正確的是?A.2π是f(x)是一個周期。
  • 高中數學,f(x)=sinx+sinπx周期函數?方法很重要,固定模板秒解
    原題原題:已知函數f(x)=sinx+sinπx,下列結論正確的是?當該函數關於原點對稱後,判斷函數f(x)和f(-x)的關係即可。所以我們直接令 x=-x代入函數f(x)當中,則有f(-x)=sin(-x)+sin(-πx)=-(sinx+sinπx)=-f(x)。
  • 判斷h(x)=e^x-sinx-1在區間(-π,0)上零點的個數?好的方法不嫌多
    第一大問的第一小問第一大問中的第一小問是求實數a的值,而給出的已知,除了兩個解析式之外,就告訴我們「函數f(x)與g(x)有相同的極值點」,所以要想得出實數a的值就要從這就話上入手。如果不等號是大於等於號,只需要證明不等號的左邊的方程的最小值大於不等號右邊方程的最大值,此時不等式一定恆成立;如果不等號是小於等於號時,只需要證明不等號的左邊的方程的最大值小於不等號右邊的方程的最小值,此時不等式一定恆成立。
  • 如何證明圓周率為無理數?
    但直到兩百多年前,圓周率是無理數才被德國數學家蘭伯特所證明。所謂的無理數是指無法用分數表示的數,只能寫作無限不循環的小數。當年,蘭伯特發現,tan(x)可用如下的連分式展開表示:然後,他證明了倘若x是非零的有理數,那麼,上述表達式肯定就是一個無理數。
  • 為什麼∫∫Dxy^4(sinx)^4dxdy=0?
    本文主要內容,在積分區域D={(x,y),|x|≤1,|y|≤2}上,分別先以dy、dx來求解二重積分∫∫Dxy^4(sinx)^4dxdy的值。※.先對dy,再對dx積分∫∫Dxy^4(sinx)^4dxdy=∫(-1,1)x(sinx)^4dx∫(-2,2)y^4dy=∫(-1,1)x(sinx)^4*(y^5/5)(-2,2)dx=(2*2^5/5)∫(-1,1)x(sinx)^4dx=0。
  • 用優美的幾何原理解決sinx和arcsinx的求導問題
    我們的教科書上對三角函數中正弦餘弦的求導原理如下圖所示,這是最為嚴謹的方式之一,但今天我們避開教科書中的方法,用幾何方法更加形象直觀的闡述正弦,反正弦函數的求導原理正弦函數求導的幾何原理:首先作單位圓,sin(x+x)-sinx對應的是藍色線段,微元x正好對應紅色的弧長
  • 數學上有哪些巧妙的證明過程?
    有關數學公式的證明很多,下面介紹幾個常見公式的巧妙證明過程。(1)自然數的立方和=自然數之和的平方上述等式的左邊為自然數的立方和,等式的右邊為自然數之和的平方。雖然通過分別推導出左右兩邊的計算公式就能證明該等式,但通過如下的圖形很直觀地就能證明上式:把自然數立方和的圖形平鋪看來,其中的正方體數量剛好是就是自然數之和的平方,所以就能證明上述等式成立。(2)勾股定理這個公式為勾股定理,我國在商朝時就已經發現了直角三角形的一個特例——勾三股四玄五,後來的中外數學家通過各種方法來證明這個公式。
  • 如何用根式解的形式來表示sinx=0這個方程
    對於sinX的泰勒展開,幾乎所有人都知道,也沒有重複敘述的意義,本篇我們重點敘述解析sinX=0這個方程的根式解,以及如何用根式來表示sinX=0這個方程sinx的圖形如下所示,每個0點都是sinx=0方程的解根據最基本的代數方程:一個周期內三個0點就是:π,-π,
  • 2018高考數學100彈之第28彈:y=sinx、y=cosx以及y=tanx的圖象與性質
    :       要注意y=sinx和y=cosx在[0,2π]的交點橫坐標為π/4和5π/4;y=sinx和y=tanx在原點處的切線為y=x,在0<x<π/2時,sinx<x<tanx.
  • 函數f(x)=2sinx+sin2x最小值的多解與變式探究
    2018年全國卷Ⅰ 理科第16題的多解與變式探究李鴻昌(貴州省貴陽市北京師範大學貴陽附屬中學)1.真題再現2018年全國卷Ⅰ 理科第16題如下:已知函數f(x)=2sinx+sin2x,則f(x)的最小值是____該題屬於三角函數最值問題,題幹簡潔、精煉,結構對稱、精美,但內涵豐富,主要考查學生對函數與不等式的綜合應用能力.對於三角函數最值問題,常見的解決方法有:直接求導,利用函數的單調性;換元後求導,利用函數的單調性;構造均值不等式;根據函數的凹凸性,利用琴生(Jensen)不等式等等.
  • 如何求二階微分方程y的二階導+2y的一階導+y=7sinx的通解
    則其對應的y" +2y'+y=0的通解y*為:y*=(C1+C2x)e^(-x).由於P(x)=7sinx,則該二階常係數非齊次線性微分方程通解形式可設特解y1=asinx+bcosx,則:y1'=acosx-bsinx,y1"=-asinx-bcosx,代入得:y1"+2y1'+y1
  • 數學經典揭秘:證明萊布尼茲級數最美妙的一種數學方法
    萊布尼茲級數同沃利斯級數一樣是高等數學中的重要級數,證明它的方法一般都是採用反正切函數的級數形式快速得到,或者用傅立葉級數也可以證明,本篇我們採用一種純代數方程的形式來證明萊布尼茲級數首先,來考察如下一個很簡單的方程
  • 如何定義三角函數才算嚴謹?
    原標題:如何定義三角函數才算嚴謹? 我們用級數來定義下面兩個函數: 我們後面證明的公式,很多可以利用級數之間的四則運算直接得出(比如2sinx cosx = sin(2x)之類),但是我們哆嗒君並不打算這樣做
  • 讓我們一步步求解:歐拉對數正弦積分
    讓我們來發現巧妙而又簡單的歐拉對數正弦積分的解首先我們假設該積分等於I我們的方法是證明I滿足方程I=2I,這當然意味著從兩邊減去I後I=0。要做到這一點,我們需要找到一種巧妙的方式來表示I。關鍵的是將巧妙地使用sin(x)、cos(x)和log(x)的行為。回想一下,對於任何數字u,我們都有以下等式:[另一個重要的三角恆等式,倍角公式是:sin(2x) = 2cos(x)sin(x)sin(x)的對稱性我們從如下圖形可以看出sinx是如何對稱的。
  • 世界上第一個證明π是無理數的方法——高中生也能理解
    如果需要證明某個數是無理數,大多用反證法,即假設它可以表示成兩個整數的比,然後推導出矛盾,以此證明假設不成立。例如,如何證明lg3是無理數?因為y=sinx在x=0處具有任意階導數,用麥克勞林公式在x=0處展開sinx,得到:同樣展開cosx得到:證明過程第一步,蘭伯特得到了tanx的連分數表示:第二步,蘭伯特證明了,當x是除0之外的有理數時,tanx是無理數。
  • 兩種方法求不定積分∫dx/「(2+cosx)sinx」
    主要內容:本文主要通過待定係數法、三角換元法兩種方法,詳細介紹求不定積分∫dx/[(2+cosx)sinx]的具體步驟。方法一:主要思路:湊分和待定係數法綜合應用。∫dx/[(2+cosx)sinx]=∫sinxdx/[(2+cosx)sin^2x]=-∫dcosx/[(2+cosx)(1-cos^2x)]=∫[A/(2+cosx)+B/(1-cosx)+C/(1+cosx)]dcosx=∫[(1/3)/(2+cosx)-(1/6)/(1-cosx)-(1/2)/(1+cosx)]dcosx
  • 三角函數圖像與性質及函數y=Asin(ωx+∮)的圖像變換的深度剖析
    卻是,如上圖,三角公式是整個高中數學章節中結論最多,公式最多的一個章節, 如何做到不記憶公式而能達到熟練應用公式而解題的目的呢?還是一句話,只有站在理解的程度上,才能融匯貫通,一通百通,無敵於天下。還有就是巧記,利用一些口訣和圖形,幫助我們來記憶和理解,相信上面這個圖大家記憶尤深。
  • 簡單複合函數如何求導?
    前面我們了解了一些簡單函數的求導。所謂簡單函數y=f(x),是指自變量x和因變量y之間,只有一次函數法則或是一次函數法則結果的加減乘除。例如:y=tgx+3x;y=e^x/sinx;y=lnx*√x。都可以用我們前面講過的方法進行求導。