问题

已知b>a>e(自然对数的底数2.718281828…), 证明a^b>b^a

从小就对数学和几何有浓厚的兴趣,初中时数学和几何也比较好,结果上了大学高数就歇菜了。

印象中这应该是我的高考数学题,这些年一直在我的脑海中,今天彻底弄明白。 解题过程:

要证明a^b>b^a 两边取对数 bln(a) > aln(b) 只需证明ln(a)/a > ln(b)/b 令f(x) = ln(x)/x 求导得f`(x)=(1-lnx)/(x*x) 可以看出f(x)在(0,e)上单调增,在(e,+∞)上单调减。

2023 年更新

经常看到的一个问题: 2023的2024次方和2024的2023次方 那个大?

结论:前者大约是后者的2023/e 倍 约等于 744 倍

我们来考察一般的(x+1)^x和x^(x+1)哪个大问题

(x+1)^x/x^(x+1)

=(x+1))^x/(x^x * x)

=((x+1)/x)^x / x

=(1+1/x)^x / x

根据e的定义

1
Limit[(1 + 1/x)^x, x -> Infinity]

(x+1)^x/x^(x+1) ≈ e/x

所以

x^(x+1)/(x+1)^x ≈ x/e

更一般的情况:

  • x^(x+2) 趋近于 (x+2)^x 的 (x/e)^2 倍
  • x^(x+n) 趋近于 (x+n)^x 的 (x/e)^n 倍

参考

199²⁰⁰和200¹⁹⁹哪个更大?