Question

正實數(shù)a、b滿足a^b=b^a，且a＜1，求證：a=b．

Answer 1

分析：首先通過已知可知a^b=b^a＞0，因而對其兩邊取對數(shù)，可得到

lna

a

=

lnb

b

．我們設(shè)想f(x)=

lnx

x

．只要證得f（x）在0＜x＜1 時為單調(diào)函數(shù)，必然可得到a=b．如何求單調(diào)，只需求其單調(diào)性，只要求f（x）的導(dǎo)數(shù)即可．

解答：解：∵a^b=b^a?ln（a^b）=ln（b^a）?blna=alnb?

lna

a

=

lnb

b

，
∴令f(x)=

lnx

x

，
∵求導(dǎo)可得f（x）是單調(diào)函數(shù)，
∴不可能有a≠b，而

lna

a

=

lnb

b

，
∴a=b．

點評：本題考查求導(dǎo)公式的應(yīng)用、分式的等式證明．解決本題的關(guān)鍵是通過將a^b=b^a轉(zhuǎn)會為

lna

a

=

lnb

b

，再利用函數(shù)的單調(diào)性證明．