ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ ΟΡΙΟ

Δυσκολότερα θέματα τα οποία όμως άπτονται της σχολικής ύλης και χρησιμοποιούν αποκλειστικά θεωρήματα που βρίσκονται μέσα σε αυτή. Σε διαφορετική περίπτωση η σύνταξη του μηνύματος θα πρέπει να γίνει στο υποφόρουμ "Ο ΦΑΚΕΛΟΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΥ"

Συντονιστής: Μπάμπης Στεργίου

KAKABASBASILEIOS
Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 1598
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 01, 2009 1:46 pm

ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ ΟΡΙΟ

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KAKABASBASILEIOS » Παρ Μαρ 11, 2016 1:07 am

...Καλησπέρα :logo: Ενα όριο από ένα μαθητή μου, που το βρήκε σε ένα ξένο site Μαθηματικών...

Να βρεθεί, αν υπάρχει, το όριο:

\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( x(x+2)\ln \frac{x+2}{x}-(x-1)(x+1)\ln \frac{x+1}{x-1} \right)

ΣΗΜ: Έκανα μία λύση... ( το όριο είναι 2) αλλά γιά μιά λεπτομέρεια έχω τις επιφυλάξεις μου...
γι αυτό περιμένω τις απόψεις της παρέας...

...ζητώ συγγνώμη από όλους για το τυπογραφικό λάθος που έκανα, έγινε η διόρθωση...

Φιλικά και Μαθηματικά
Βασίλης
τελευταία επεξεργασία από KAKABASBASILEIOS σε Κυρ Οκτ 02, 2016 1:31 pm, έχει επεξεργασθεί 2 φορές συνολικά.


f ανοιγοντας τους δρομους της Μαθηματικης σκεψης, f' παραγωγος επιτυχιας
Τα Μαθηματικά είναι απλά...όταν σκέπτεσαι σωστά...
Τα Μαθηματικά είναι αυτά...για να δεις πιό μακρυά...
Τα Μαθηματικά είναι μαγεία...όταν έχεις φαντασία...

Λέξεις Κλειδιά:

maiksoul
Δημοσιεύσεις: 609
Εγγραφή: Παρ Αύγ 30, 2013 12:35 am
Τοποθεσία: ΚΕΡΚΥΡΑ

Re: ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ ΟΡΙΟ

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από maiksoul » Παρ Μαρ 11, 2016 1:34 am

Το όριο δεν ορίζεται , αφού κοντά στο 0 δεν ορίζεται η συνάρτηση ! Μήπως υπάρχει τυπογραφικό;


ΣΟΥΛΑΝΗΣ ΜΙΧΑΛΗΣ

Άβαταρ μέλους
Λάμπρος Μπαλός
Δημοσιεύσεις: 987
Εγγραφή: Τρί Αύγ 13, 2013 12:21 pm
Τοποθεσία: Τρίκαλα

Re: ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ ΟΡΙΟ

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Λάμπρος Μπαλός » Παρ Μαρ 11, 2016 1:41 am

Μήπως είναι + \infty ; γιατί τότε βγαίνει όντως 2.

Για τη συνάρτηση f(x)=(x^{2}+2x)ln \frac{x+2}{x} , έχουμε το lim_{x \rightarrow + \infty} \frac{f(x)-f(x-1)}{x-(x-1)}.


Λάμπρος Μπαλός
lamprosbalos81@gmail.com

ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3714
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Re: ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ ΟΡΙΟ

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ » Παρ Μαρ 11, 2016 1:44 am

Αυτό πιστεύω και εγώ Λάμπρο.



AΝΔΡΕΑΣ ΒΑΡΒΕΡΑΚΗΣ
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 1236
Εγγραφή: Τετ Δεκ 31, 2008 8:07 pm
Τοποθεσία: ΗΡΑΚΛΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

Re: ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ ΟΡΙΟ

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από AΝΔΡΕΑΣ ΒΑΡΒΕΡΑΚΗΣ » Παρ Μαρ 11, 2016 12:35 pm

Εν συντομία χωρίς να το έχω τσεκάρει:
f(x)=(x-1)(x+1)\ln \frac{x+1}{x-1}
f(x+1)-f(x)=f'(x_0) με x_0\in (x,x+1), και υπολογίζοντας το όρο της παραγώγου στο άπειρο, προκύπτει 2.



hsiodos
Διευθύνον Μέλος
Δημοσιεύσεις: 1236
Εγγραφή: Σάβ Απρ 18, 2009 1:12 am

Re: ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ ΟΡΙΟ

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από hsiodos » Παρ Μαρ 11, 2016 12:42 pm

Προτείνω να δοθεί λύση μόνο με χρήση DLP( δηλαδή χωρίς χρήση συνάρτησης , ΘΜΤ κλπ όπως σωστά έχουν γράψει συνάδελφοι πιο πάνω).


Γιώργος Ροδόπουλος

Άβαταρ μέλους
Λάμπρος Μπαλός
Δημοσιεύσεις: 987
Εγγραφή: Τρί Αύγ 13, 2013 12:21 pm
Τοποθεσία: Τρίκαλα

Re: ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ ΟΡΙΟ

#7

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Λάμπρος Μπαλός » Παρ Μαρ 11, 2016 1:30 pm

hsiodos έγραψε:Προτείνω να δοθεί λύση μόνο με χρήση DLP( δηλαδή χωρίς χρήση συνάρτησης , ΘΜΤ κλπ όπως σωστά έχουν γράψει συνάδελφοι πιο πάνω).
Περιγραφικά γιατί μου είναι αδύνατον να γράψω τέτοιες παραστάσεις στο latex.

Το όριο γίνεται

lim [(x^{2}+2x)ln ((1- \frac{2}{x^{2}+x}) \frac{x+1}{x-1}) - (x^{2}-1)ln \frac{x+1}{x-1}]=

lim [(x^{2}+2x)ln(1- \frac{2}{x^{2}+x})+(x^{2}+2x)ln \frac{x+1}{x-1} -(x^{2}-1)ln \frac{x+1}{x-1}]=

lim [ (x^{2}+2x)ln \frac{x^{2}+x-2}{x^{2}+x}] + lim[(2x+1) ln \frac{x+1}{x-1}] = A+B

Το έγραψα έτσι γιατί αν δεν έκανα κάποιο λάθος, υπολογίζονται A=-2, B=4


Λάμπρος Μπαλός
lamprosbalos81@gmail.com

Άβαταρ μέλους
Christos.N
Δημοσιεύσεις: 2128
Εγγραφή: Πέμ Νοέμ 26, 2009 2:28 pm
Τοποθεσία: Ίλιον

Re: ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ ΟΡΙΟ

#8

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Christos.N » Παρ Μαρ 11, 2016 1:41 pm

Έστω \displaystyle{f\left( x \right) = \ln \frac{1}{x},x > 0}

τότε \displaystyle{f'\left( x \right) =  - \frac{1}{x} \Rightarrow f''\left( x \right) = \frac{1}{{{x^2}}} > 0} άρα η πρώτη παράγωγος της είναι γνησίως αύξουσα.

Για χ>1

Από το ΘΜΤ στο \displaystyle{\left[ {x,x + 2} \right]:f'\left( {{c_1}} \right) = \frac{{\ln \frac{1}{{x + 2}} - \ln \frac{1}{x}}}{{\frac{1}{{x + 2}} - \frac{1}{x}}} =  - \frac{{\left( {x + 2} \right)x\left( {\ln x - \ln \left( {x + 2} \right)} \right)}}{2} \Rightarrow f'\left( x \right) < f'\left( {{c_1}} \right) < f'\left( {x + 2} \right)}

Απο το ΘΜΤ στο \displaystyle{\left[ {x - 1,x + 1} \right]:f'\left( {{c_2}} \right) = \frac{{\ln \frac{1}{{x + 1}} - \ln \frac{1}{{x - 1}}}}{{\frac{1}{{x + 1}} - \frac{1}{{x - 1}}}} =  - \frac{{\left( {x - 1} \right)\left( {x + 1} \right)\ln \frac{{x - 1}}{{x + 1}}}}{2} \Rightarrow f'\left( {x - 1} \right) < f'\left( {{c_2}} \right) < f'\left( {x + 1} \right)}

Απο τις παραπάνω διαμορφώνοντας κατάλληλα και με το κριτήριο παρεμβολής έχουμε :

\displaystyle{\begin{array}{l} 
f'\left( x \right) - f'\left( {x + 1} \right) < f'\left( {{c_1}} \right) - f'\left( {{c_2}} \right) < f'\left( {x + 2} \right) - f'\left( {x - 1} \right) \Rightarrow  - \frac{1}{x} + \frac{1}{{x + 1}} < f'\left( {{c_1}} \right) - f'\left( {{c_2}} \right) <  - \frac{1}{{x + 2}} + \frac{1}{{x - 1}} \Rightarrow \\ 
\\ 
 \Rightarrow \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \left( {f'\left( {{c_1}} \right) - f'\left( {{c_2}} \right)} \right) = 0 \Rightarrow \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty }  - \frac{1}{2}\left( {x\left( {x + 2} \right)\ln \frac{x}{{x + 2}} - \left( {x - 1} \right)\left( {x + 1} \right)\ln \frac{{x - 1}}{{x + 1}}} \right) = 0 \Rightarrow\\ 
\\ 
 \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \left( {x\left( {x + 2} \right)\ln \frac{x}{{x + 2}} - \left( {x - 1} \right)\left( {x + 1} \right)\ln \frac{{x - 1}}{{x + 1}}} \right) = 0 
\end{array}}

Επειδή τα πηλίκα που προκύπτουν με οδήγησαν εμπειρικά σε ΘΜΤ δεν βλέπω τον λόγο να μην γίνει έτσι. Ο κανόνας DLH έχει βέβαια την αξία του.

Έδωσα πριν λάθος λύση.....επεξεργάζομαι.


Χρήστος Ντάβας
Wir müssen wissen — wir werden wissen! D.Hilbert

hsiodos
Διευθύνον Μέλος
Δημοσιεύσεις: 1236
Εγγραφή: Σάβ Απρ 18, 2009 1:12 am

Re: ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ ΟΡΙΟ

#9

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από hsiodos » Παρ Μαρ 11, 2016 2:55 pm

Λάμπρος Μπαλός έγραψε:
hsiodos έγραψε:Προτείνω να δοθεί λύση μόνο με χρήση DLP( δηλαδή χωρίς χρήση συνάρτησης , ΘΜΤ κλπ όπως σωστά έχουν γράψει συνάδελφοι πιο πάνω).
Περιγραφικά γιατί μου είναι αδύνατον να γράψω τέτοιες παραστάσεις στο latex.

Το όριο γίνεται

lim [(x^{2}+2x)ln ((1- \frac{2}{x^{2}+x}) \frac{x+1}{x-1}) - (x^{2}-1)ln \frac{x+1}{x-1}]=

lim [(x^{2}+2x)ln(1- \frac{2}{x^{2}+x})+(x^{2}+2x)ln \frac{x+1}{x-1} -(x^{2}-1)ln \frac{x+1}{x-1}]=

lim [ (x^{2}+2x)ln \frac{x^{2}+x-2}{x^{2}+x}] + lim[(2x+1) ln \frac{x+1}{x-1}] = A+B

Το έγραψα έτσι γιατί αν δεν έκανα κάποιο λάθος, υπολογίζονται A=-2, B=4
Λάμπρο :coolspeak:


Γιώργος Ροδόπουλος

KAKABASBASILEIOS
Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 1598
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 01, 2009 1:46 pm

Re: ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ ΟΡΙΟ

#10

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KAKABASBASILEIOS » Σάβ Μαρ 12, 2016 8:31 pm

KAKABASBASILEIOS έγραψε:...Καλησπέρα :logo: Ενα όριο από ένα μαθητή μου, που το βρήκε σε ένα ξένο site Μαθηματικών...

Να βρεθεί, αν υπάρχει, το όριο:

\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( x(x+2)\ln \frac{x+2}{x}-(x-1)(x+1)\ln \frac{x+1}{x-1} \right)

ΣΗΜ: Έκανα μία λύση... ( το όριο είναι 2) αλλά γιά μιά λεπτομέρεια έχω τις επιφυλάξεις μου...
γι αυτό περιμένω τις απόψεις της παρέας...

...ζητώ συγγνώμη από όλους για το τυπογραφικό λάθος που έκανα, έγινε η διόρθωση...
...Καλησπέρα :logo: λύνωντας στο μάθημα μία άλλη άσκηση, είχα την παρακάτω έμπνευση για το όριο του μαθητού μου...

Αν f(x)=x(x+2)\ln \frac{x+2}{x},\,\,x\in (0,\,\,+\infty ) προφανώς θέλουμε το \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( f(x)-f(x-1) \right).

(Σκέφθηκα, για να δω πως συμπεριφέρονται οι τιμές της f στο άπειρο, να δώ αν η {{C}_{f}} έχει ασύμπτωτη στο +\infty….)

γι αυτό εξετάζουμε αν υπάρχει το \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{f(x)}{x}=\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( (x+2)\ln \frac{x+2}{x} \right)

και με u=\frac{x+2}{x} του x\to +\infty το u\to 1 και επειδή από

u=\frac{x+2}{x}\Leftrightarrow u=1+\frac{2}{x}\Leftrightarrow \frac{2}{x}=u-1\Leftrightarrow x=\frac{2}{u-1} άρα x+2=\frac{2}{u-1}+2=\frac{2u}{u-1}

\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{f(x)}{x}=\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( (x+2)\ln \left( \frac{x+2}{x} \right) \right)=

=\underset{u\to 1}{\mathop{\lim }}\,\left( \frac{2u}{u-1}\ln u \right)=\underset{u\to 1}{\mathop{\lim }}\,\left( 2u\frac{\ln u}{u-1} \right)=2

Και τώρα \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( f(x)-2x \right)=\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( x(x+2)\ln \frac{x+2}{x}-2x \right)\underset{\begin{smallmatrix}  
 x\to +\infty  \\  
 u\to 1  
\end{smallmatrix}}{\overset{u=\frac{x+2}{x}}{\mathop{=}}}\,

\underset{u\to 1}{\mathop{\lim }}\,\left( \frac{2}{u-1}\frac{2u}{u-1}\ln u-2\frac{2}{u-1} \right)=4\underset{u\to 1}{\mathop{\lim }}\,\left( \frac{u\ln u-u+1}{{{(u-1)}^{2}}} \right)

4\underset{u\to 1}{\mathop{\lim }}\,\left( \frac{\ln u+1-1)}{2(u-1)} \right)=4\cdot \frac{1}{2}=2 επομένως η ευθεία y=2x+2

είναι ασύμπτωτη της {{C}_{f}} στο +\inftyοπότε ισχύει \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( f(x)-2x-2 \right)=0

επίσης τότε και \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( f(x-1)-2(x-1)-2 \right)=0 αφού του x\to +\infty και το x-1\to +\infty

άρα υπάρχει το \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( \left( f(x)-2x-2 \right)-\left( f(x-1)-2(x-1)-2 \right) \right)=0 δηλαδή

\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( f(x)-f(x-1)-2 \right)=0 ή \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( f(x)-f(x-1) \right)=2

Και κάνοντας προεκτάσεις μετά από αυτή την αντιμετώπιση ενδιαφέρον παρουσιάζουν και τα παρακάτω ερωτήματα

Β. Να δειχθεί \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,{f}'(x)=2

Γ. Να δειχθεί ότι f(x)<2x+2,\,\,x>1


Φιλικά και Μαθηματικά
Βασίλης
τελευταία επεξεργασία από KAKABASBASILEIOS σε Κυρ Μαρ 13, 2016 12:06 am, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


f ανοιγοντας τους δρομους της Μαθηματικης σκεψης, f' παραγωγος επιτυχιας
Τα Μαθηματικά είναι απλά...όταν σκέπτεσαι σωστά...
Τα Μαθηματικά είναι αυτά...για να δεις πιό μακρυά...
Τα Μαθηματικά είναι μαγεία...όταν έχεις φαντασία...

Σταμ. Γλάρος
Δημοσιεύσεις: 360
Εγγραφή: Δευ Ιουν 18, 2012 1:51 pm

Re: ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ ΟΡΙΟ

#11

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Σταμ. Γλάρος » Σάβ Μαρ 12, 2016 11:07 pm

KAKABASBASILEIOS έγραψε:
KAKABASBASILEIOS έγραψε:...Καλησπέρα :logo: Ενα όριο από ένα μαθητή μου, που το βρήκε σε ένα ξένο site Μαθηματικών...

Να βρεθεί, αν υπάρχει, το όριο:

\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( x(x+2)\ln \frac{x+2}{x}-(x-1)(x+1)\ln \frac{x+1}{x-1} \right)

ΣΗΜ: Έκανα μία λύση... ( το όριο είναι 2) αλλά γιά μιά λεπτομέρεια έχω τις επιφυλάξεις μου...
γι αυτό περιμένω τις απόψεις της παρέας...

...ζητώ συγγνώμη από όλους για το τυπογραφικό λάθος που έκανα, έγινε η διόρθωση...
...Καλησπέρα :logo: λύνωντας στο μάθημα μία άλλη άσκηση, είχα την παρακάτω έμπνευση για το όριο του μαθητού μου...

Αν f(x)=x(x+2)\ln \frac{x+2}{x},\,\,x\in (0,\,\,+\infty ) προφανώς θέλουμε το \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( f(x)-f(x-1) \right).

(Σκέφθηκα, για να δω πως συμπεριφέρονται οι τιμές της f στο άπειρο, να δώ αν η {{C}_{f}} έχει ασύμπτωτη στο +\infty….)

γι αυτό εξετάζουμε αν υπάρχει το \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\frac{f(x)}{x}=\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( (x+2)\ln \frac{x+2}{x} \right)

και με u=\frac{x+2}{x} του x\to +\infty το u\to 1 και επειδή από

u=\frac{x+2}{x}\Leftrightarrow u=1+\frac{2}{x}\Leftrightarrow \frac{2}{x}=u-1\Leftrightarrow x=\frac{2}{u-1} άρα x+2=\frac{2}{u-1}+2=\frac{2u}{u-1}

[unparseable or potentially dangerous latex formula]

Και τώρα \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( f(x)-2x \right)=\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( x(x+2)\ln \frac{x+2}{x}-2x \right)\underset{\begin{smallmatrix}  
 x\to +\infty  \\  
 u\to 1  
\end{smallmatrix}}{\overset{u=\frac{x+2}{x}}{\mathop{=}}}\,

\underset{u\to 1}{\mathop{\lim }}\,\left( \frac{2}{u-1}\frac{2u}{u-1}\ln u-2\frac{2}{u-1} \right)=4\underset{u\to 1}{\mathop{\lim }}\,\left( \frac{u\ln u-u+1}{{{(u-1)}^{2}}} \right)

4\underset{u\to 1}{\mathop{\lim }}\,\left( \frac{\ln u+1-1)}{2(u-1)} \right)=4\cdot \frac{1}{2}=2 επομένως η ευθεία y=2x+2

είναι ασύμπτωτη της {{C}_{f}} στο +\inftyοπότε ισχύει \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( f(x)-2x-2 \right)=0

επίσης τότε και \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( f(x-1)-2(x-1)-2 \right)=0 αφού του x\to +\infty και το x-1\to +\infty

άρα υπάρχει το \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( \left( f(x)-2x-2 \right)-\left( f(x-1)-2(x-1)-2 \right) \right)=0 δηλαδή

\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( f(x)-f(x-1)-2 \right)=0 ή \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( f(x)-f(x-1) \right)=2

Και κάνοντας προεκτάσεις μετά από αυτή την αντιμετώπιση ενδιαφέρον παρουσιάζουν και τα παρακάτω ερωτήματα

Β. Να δειχθεί \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,{f}'(x)=2

Γ. Να δειχθεί ότι f(x)<2x+2,\,\,x>1


Φιλικά και Μαθηματικά
Βασίλης
Καλησπέρα ! Ο Βασίλης, όπως πάντα, αστείρευτη πηγή έμπνευσης ...
Μια προσπάθεια στο Β.

Είναι \displaystyle{f'(x)= 2\left[\left(x+1 \right) ln\frac{x+2}{x}\right-1]=2\left(g(x)-1 \right), όπου \displaystyle{g(x)= \left(x+1 \right) ln\frac{x+2}{x}.

Θέτω \displaystyle{u=\frac{x+2}{x}, οπότε για x\to +\infty είναι u\to 1.

Άρα \displaystyle{\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}g(x)=\underset{u\to 1 }{\mathop{\lim }}\left[\left(\frac{2}{u-1}+1\right) lnu\right]=\underset{u\to 1 }{\mathop{\lim }}\left[\left(u+1\right)\frac{lnu}{u-1} \right]= \underset{u\to 1 }{\mathop{\lim }}\left[\left(u+1\right)\frac{lnu-ln1}{u-1} \right]= 2r'(1)=2.

όπου r(u)=lnu με \displaystyle{r'(u)=\frac{1}{u} και \displaystyle{r'(1)= \underset{u\to 1 }{\mathop{\lim }}\frac{lnu-ln1}{u-1}=1.

Τελικά έχουμε \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,{f}'(x)=2(2-1)=2.

Φιλικά
Σταμ. Γλάρος



Άβαταρ μέλους
exdx
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 1790
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 6:00 pm
Τοποθεσία: Ηράκλειο Κρήτης
Επικοινωνία:

Re: ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ ΟΡΙΟ

#12

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από exdx » Δευ Μαρ 14, 2016 11:25 am

KAKABASBASILEIOS έγραψε: Γ. Να δειχθεί ότι f(x)<2x+2,\,\,x>1

Φιλικά και Μαθηματικά
Βασίλης

Γ. Είναι : f(x)=x(x+2)\ln \frac{x+2}{x}=x(x+2)\ln \left( 1+\frac{2}{x} \right), \displaystyle{x>1}
Θέτουμε : 1+\frac{2}{x}=u>1 , οπότε : 1+\frac{2}{x}=u\Rightarrow \frac{2}{x}=u-1\Rightarrow x=\frac{2}{u-1} άρα x+2=\frac{2}{u-1}+2=\frac{2u}{u-1}
και 2x+2=\frac{4}{u-1}+2=\frac{2u+2}{u-1}
Έστω : g(u)=\frac{2}{u-1}\frac{2u}{u-1}\ln u=\frac{2u}{{{\left( u-1 \right)}^{2}}}\ln u .
Τότε :
\displaystyle{\begin{array}{l} 
 f(x) < 2x + 2,x > 1 \Leftrightarrow \frac{{2u}}{{{{\left( {u - 1} \right)}^2}}}\ln u < \frac{{2u + 2}}{{u - 1}} \Leftrightarrow \frac{{2u}}{{{{\left( {u - 1} \right)}^2}}}\ln u - \frac{{2u + 2}}{{u - 1}} < 0 \Leftrightarrow  \\  
  \Leftrightarrow \frac{1}{{u - 1}}(\frac{{2u}}{{u - 1}}\ln u - 2u - 2) < 0 \\  
 \end{array}}
Αφού \displaystyle{u>1} , αρκεί \frac{2u}{u-1}\ln u-2u-2<0, \displaystyle{u>1} .
Επειδή : \underset{u\to 1}{\mathop{\lim }}\,\left( \frac{2u}{u-1}\ln u-2u-2 \right)=-2 έχουμε ότι
η συνάρτηση \displaystyle{G(u)=\left\{ \begin{matrix} 
   \frac{2u}{u-1}\ln u-2u-2\,\,\,,u>1  \\ 
   -2\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,,\,\,\,u=1  \\ 
\end{matrix}\, \right.} , είναι συνεχής στο \displaystyle{[1,+\infty )}
Τότε : Για \displaystyle{u>1} είναι {G}'(u)=-\frac{2({{u}^{2}}-3u+\ln u+2)}{{{(u-1)}^{2}}}\le -\frac{2({{u}^{2}}-3u+u-1+2)}{{{(u-1)}^{2}}}=-2<0
Άρα η \displaystyle{G} είναι γνησίως φθίνουσα στο \displaystyle{[1,+\infty )} οπότε για \displaystyle{u>1\Rightarrow G(u)<G(1)=-2<0}
Άρα \frac{2u}{u-1}\ln u-2u-2<0\Rightarrow \frac{2u}{u-1}\ln u<2u+2


Kαλαθάκης Γιώργης

Άβαταρ μέλους
nsmavrogiannis
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 4482
Εγγραφή: Σάβ Δεκ 20, 2008 7:13 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ ΟΡΙΟ

#13

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από nsmavrogiannis » Κυρ Μάιος 15, 2016 2:10 am

KAKABASBASILEIOS έγραψε:....
Να βρεθεί, αν υπάρχει, το όριο:

\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,\left( x(x+2)\ln \frac{x+2}{x}-(x-1)(x+1)\ln \frac{x+1}{x-1} \right)

...
Είναι γνωστό (βγαίνει εύκολα με τους κανόνες De l' Hsopital) ότι:
\lim\limits_{u\rightarrow +\infty }\left( 1+\frac{a}{u}\right) ^{u}=\allowbreak e^{a}
Η συνάρτηση της οποίας ζητάμε το όριο είναι η
\displaystyle x\left( x+2\right) \ln \frac{x+2}{x}-\left( x-1\right) \left( x+1\right) \ln \frac{x+1}{x-1}=\ln \left( \frac{\left( \frac{x+2}{x}\right) ^{x\left( x+2\right) }}{\left( \frac{x+1}{x-1}\right) ^{\left( x-1\right) \left( x+1\right) }}\right)
και
\displaystyle\frac{\left( \frac{x+2}{x}\right) ^{x\left( x+2\right) }}{\left( \frac{x+1}{x-1}\right) ^{\left( x-1\right) \left( x+1\right) }}=\left( 1-\frac{2}{x^{2}+x}\right) ^{x^{2}+x}\left( 1+\frac{2}{x}\right) ^{x}\left( 1+\frac{2}{x-1}\right) ^{x-1}\left( \frac{x-1}{x+1}\right) ^{-2}\displaystyle \underset{x\rightarrow +\infty }{\rightarrow }e^{-2}\cdot e^{2}\cdot e^{2}\cdot 1=e^{2}
Άρα το ζητούμενο όριο είναι το \ln e^{2}=\allowbreak 2.
Μαυρογιάννης


Αν κανείς δεν ελπίζει, δεν θα βρεί το ανέλπιστο, οι δρόμοι για το ανεξερεύνητο θα είναι κλειστοί.
Ηράκλειτος

Άβαταρ μέλους
gbaloglou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 3525
Εγγραφή: Παρ Φεβ 27, 2009 10:24 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονικη
Επικοινωνία:

Re: ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ ΟΡΙΟ

#14

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από gbaloglou » Κυρ Μάιος 15, 2016 12:52 pm

Χάριν πλουραλισμού και μόνον, σημειώνω ότι, με κατάλληλη χρήση των ανισοτήτων ln(1+y)>y-\displaystyle\frac{y^2}{2} και ln(1+y)<y-\displaystyle\frac{y^2}{2}+\frac{y^3}{3}, το ζητούμενο όριο υπολογίζεται άμεσα από την προκύπτουσα ανισότητα

\displaystyle\frac{6x^3-20x^2+10x-12}{3x(x-1)^2}<f(x)<\frac{6x^4-4x^3+18x^2-36x+16}{3x^2(x-1)^2},

όπου f(x)=x(x+2)ln\left(\frac{x+2}{x}\right)-(x-1)(x+1)ln\left(\frac{x+1}{x-1}\right).
Συνημμένα
twolog.gif
twolog.gif (6.66 KiB) Προβλήθηκε 2336 φορές


Γιώργος Μπαλόγλου -- κρυσταλλογράφω άρα υπάρχω

Ὁρᾷς, τὸ κάλλος ὅσσον ἐστὶ τῆς λίθου, ἐν ταῖς ἀτάκτοις τῶν φλεβῶν εὐταξίαις. -- Παλατινή Ανθολογία 9.695 -- Ιδού του πετραδιού η άμετρη ομορφιά, μεσ' των φλεβών τις άναρχες πειθαρχίες.

Απάντηση

Επιστροφή σε “ΘΕΜΑΤΑ ΜΕ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ Γ'”

Μέλη σε σύνδεση

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