Ανισότητα και ολοκλήρωμα

Συντονιστής: R BORIS

Άβαταρ μέλους
mathxl
Δημοσιεύσεις: 6736
Εγγραφή: Τρί Δεκ 23, 2008 3:49 pm
Τοποθεσία: Σιδηρόκαστρο
Επικοινωνία:

Ανισότητα και ολοκλήρωμα

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από mathxl »

Έστω η παραγωγίσιμη συνάρτηση f, με f(0)=0 και \displaystyle{0 < f^{\prime}\left( x \right) \le 1}(η ισότητα ισχύει για πεπερασμένου πλήθους σημεία που δεν σχηματίζουν διάστημα). Να αποδείξετε ότι για κάθε \displaystyle{x \ge 0} ισχύει \displaystyle{ \displaystyle \int_{0}^{x}f^{3}\leq (\int_{0}^{x}f)^{2} }
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος mathxl την Παρ Μάιος 07, 2010 11:07 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.
Ποτε δεν κάνω λάθος! Μια φορά νομιζα πως είχα κάνει, αλλά τελικά έκανα λάθος!
Απ' τα τσακάλια δεν γλυτώνεις μ' ευχές η παρακάλια. Κ. Βάρναλης
Aπέναντι στις αξίες σου να είσαι ανυποχώρητος

Ενεργό μέλος από 23-12-2008 ως και 17-8-2014 (δεν θα απαντήσω σε πμ)
Άβαταρ μέλους
cretanman
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 4128
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:35 pm
Τοποθεσία: Ηράκλειο Κρήτης
Επικοινωνία:

Re: Ανίσωση και ολοκλήρωμα

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από cretanman »

Θεωρούμε τη συνάρτηση g(x)=\displaystyle\int_{0}^{x}f^3(t)dt-\left(\displaystyle\int_{0}^xf(t)dt\right)^2

οπότε g^{\prime}(x)=f(x)\left(f^2(x)-2\displaystyle\int_0^x f(t)dt\right).

Όμως επειδή f^{\prime}(x)>0 άρα η f είναι γνησίως αύξουσα συνεπώς για x \geq 0 έχουμε f(x) \geq f(0)=0. Άρα πλέον, για να μελετήσουμε το πρόσημο της g^{\prime}(x) αρκεί να μελετήσουμε το πρόσημο της h(x)=f^2(x)-2\displaystyle\int_0^x f(t)dt για την οποία έχουμε h^{\prime}(x)=2f(x)\left(f^{\prime}(x)-1\right)\leq 0 για x\geq 0. Άρα όταν x\geq 0 έχουμε g(x)\leq g(0)=0.

Άρα τελικά για x\geq 0 έχουμε g^{\prime}(x)\leq 0, δηλαδή η g(x) είναι γνησίως φθίνουσα συνεπώς αν x\geq 0 παίρνουμε g(x)\leq g(0)=0 που είναι και το ζητούμενο.

Αλέξανδρος

EDIT: Ευχαριστώ τον mathxl για τη διόρθωση! Λόγω του δεδομένου "η ισότητα ισχύει για πεπερασμένου πλήθους σημεία που δεν σχηματίζουν διάστημα" έχουμε γνήσια μονοτονία για τη g.
Αλέξανδρος Συγκελάκης
Άβαταρ μέλους
R BORIS
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 2395
Εγγραφή: Σάβ Ιαν 03, 2009 8:08 am
Επικοινωνία:

Re: Ανίσωση και ολοκλήρωμα

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από R BORIS »

Επειδή η πρόταση που αναφέρει ο Αλέξανδρος στο edit είναι εκτός ύλης, αλλά πολύ χρήσιμη, στέλνω σε συνημμένο μια σειρά προτάσεων,σχολικού επιπέδου, που μπορεί να φανεί χρήσιμη, και περιέχει την απόδειξη της προηγούμενης πρότασης.
Συνημμένα
forum 82.doc
(393.5 KiB) Μεταφορτώθηκε 110 φορές
Απάντηση

Επιστροφή στο “ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης