Σελίδα 1 από 1

Κοινή εφαπτομένη

Δημοσιεύτηκε: Παρ Ιουν 10, 2022 12:52 pm
από Λάμπρος Μπαλός
Δίνονται οι συναρτήσεις f,g:(1,+ \infty) \rightarrow R , με

f(x)=(x-1)lnx και
g(x)=ln(lnx)+1 , για κάθε x>1.

Α. Να αποδείξετε ότι η f είναι κυρτή και η g είναι κοίλη στο (1,+ \infty).

Β. Να αποδείξετε ότι οι C_{f},C_{g} έχουν σε κοινό τους σημείο, με τετμημένη a \in (1,e), κοινή εφαπτομένη η οποία είναι παράλληλη στην ευθεία y=x.

Γ. Να αποδείξετε ότι g(x) \leq f(x), για κάθε x>1.

Δ. Να αποδείξετε ότι
3 < 2a - \frac{1}{a^{2}} < 2(e-1).

Re: Κοινή εφαπτομένη

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Ιουν 11, 2022 10:52 pm
από socrates
Ενδιαφέρον!

Έστω a\in (1,e) η μοναδική λύση της εξίσωσης lnx=\frac{1}{x}.
Τότε \displaystyle{f(a)=g(a).}
Επιπλέον η f-g παρουσιάζει ελάχιστο στο a οπότε δεν έχουμε άλλη λύση και βέβαια f'(a)=g'(a).

Η πρώτη ανισότητα είναι τώρα προφανής από κυρτότητα.

Για την δεύτερη
Η συνάρτηση \displaystyle{2x-ln^2x+\frac{1}{x}-lnx} είναι γνησίως αύξουσα στο (1,e)

Re: Κοινή εφαπτομένη

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Ιουν 12, 2022 12:21 am
από Λάμπρος Μπαλός
socrates έγραψε:
Σάβ Ιουν 11, 2022 10:52 pm
Ενδιαφέρον!

Έστω a\in (1,e) η μοναδική λύση της εξίσωσης lnx=\frac{1}{x}.
Τότε \displaystyle{f(a)=g(a).}
Επιπλέον η f-g παρουσιάζει ελάχιστο στο a οπότε δεν έχουμε άλλη λύση και βέβαια f'(a)=g'(a).

Η πρώτη ανισότητα είναι τώρα προφανής από κυρτότητα.

Για την δεύτερη
Η συνάρτηση \displaystyle{2x-ln^2x+\frac{1}{x}-lnx} είναι γνησίως αύξουσα στο (1,e)
Ευχαριστώ πολύ Θανάση.
Αν δεν κάνω λάθος,
η συγκεκριμένη ενδιαφέρουσα συνάρτηση αποδεικνύει το ένα σκέλος της ζητούμενης ανισότητας. Η λύση μου είναι λίγο διαφορετική (στο Δ φυσικά).