Απόδειξη ανισότητας

Συντονιστής: KAKABASBASILEIOS

ILIOPOULOS PANAGIOTIS
Δημοσιεύσεις: 32
Εγγραφή: Πέμ Αύγ 27, 2020 9:00 pm

Απόδειξη ανισότητας

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ILIOPOULOS PANAGIOTIS »

Αν a< b , να αποδείξετε ότι:

\frac{e^{b}-e^{a}}{b-a}< \frac{e^{a}+e^{b}}{2}.
Παναγιώτης Ηλιόπουλος

Ετικέτες:
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18855
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Απόδειξη ανισότητας

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou »

ILIOPOULOS PANAGIOTIS έγραψε: Παρ Δεκ 11, 2020 4:40 pm Αν a< b , να αποδείξετε ότι:

\frac{e^{b}-e^{a}}{b-a}< \frac{e^{a}+e^{b}}{2}.
Πολλαπλασιάζοντας επί e^{-a} ισοδυναμεί με απόδειξη της \dfrac{e^{b-a}-1}{b-a}< \dfrac{1+e^{b-a}}{2}. Γράφοντας x=b-a>0 θέλουμε λοιπόν να δείξουμε ότι

\dfrac{e^{x}-1}{x}< \dfrac{1+e^{x}}{2}, ισοδύναμα (2-x)e^x< (x+2), για x>0. Όμως η

f(x)= (x+2)-(2-x)e^x ικανοποιεί f'(x) = 1-(2-x)e^x+e^x=e^x(x-1)+1, άρα f''(x)=xe^x\ge 0 (μάλιστα >0 για x>0). Έπεται ότι f' γνήσια αύξουσα, οπότε για x>0 είναι

f'(x) >f'(0) =0, οπότε με την σειρά της η f είναι γνήσια αύξουσα, δηλαδή f(x) >f(0)=0. Και λοιπά.
Άβαταρ μέλους
george visvikis
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 15132
Εγγραφή: Παρ Νοέμ 01, 2013 9:35 am

Re: Απόδειξη ανισότητας

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από george visvikis »

ILIOPOULOS PANAGIOTIS έγραψε: Παρ Δεκ 11, 2020 4:40 pm Αν a< b , να αποδείξετε ότι:

\frac{e^{b}-e^{a}}{b-a}< \frac{e^{a}+e^{b}}{2}.
Έστω \displaystyle f(x) = \frac{{{e^x} - 1}}{{{e^x} + 1}} - \frac{x}{2}. Είναι \displaystyle f'(x) =  - \frac{{{{({e^x} - 1)}^2}}}{{2{{({e^x} + 1)}^2}}} \le 0

\displaystyle b - a > 0 \Rightarrow f(b - a) < f(0) \Leftrightarrow \frac{{{e^{b - a}} - 1}}{{{e^{b - a}} + 1}} - \frac{{b - a}}{2} < 0, απ' όπου προκύπτει το ζητούμενο.


Με πρόλαβε ο Μιχάλης.
Άβαταρ μέλους
Tolaso J Kos
Δημοσιεύσεις: 5571
Εγγραφή: Κυρ Αύγ 05, 2012 10:09 pm
Τοποθεσία: International
Επικοινωνία:

Re: Απόδειξη ανισότητας

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Tolaso J Kos »

ILIOPOULOS PANAGIOTIS έγραψε: Παρ Δεκ 11, 2020 4:40 pm Αν a< b , να αποδείξετε ότι:

\frac{e^{b}-e^{a}}{b-a}< \frac{e^{a}+e^{b}}{2}.
Η e^x είναι κυρτή. Η ανισότητα Hadamard μας δίδει αμέσως το αποτέλεσμα. Οπότε, το αποτέλεσμα πλέον είναι άμεσο.
Η φαντασία είναι σημαντικότερη από τη γνώση !
\displaystyle{{\color{blue}\mathbf{Life=\int_{birth}^{death}\frac{happiness}{time}\Delta time} }}
Άβαταρ μέλους
KARKAR
Δημοσιεύσεις: 18026
Εγγραφή: Τετ Δεκ 08, 2010 6:18 pm

Re: Απόδειξη ανισότητας

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KARKAR »

Μία παρόμοιας λογικής ( αλλά εκτός σχολικής ύλης ) : εδώ
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18855
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Απόδειξη ανισότητας

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou »

ILIOPOULOS PANAGIOTIS έγραψε: Παρ Δεκ 11, 2020 4:40 pm Αν a< b , να αποδείξετε ότι:

\frac{e^{b}-e^{a}}{b-a}< \frac{e^{a}+e^{b}}{2}.
Μας ξέφυγε το εύκολο:

Το εμβαδόν κάτω από την y=e^x στο [a,\,b] είναι μικρότερο από από το τραπέζιο της εικόνας. Άρα

\displaystyle{ e^b-e^a = \int _a^be^x\,dx < \dfrac {1}{2}(e^a+e^b)(b-a)} , από όπου η ζητούμενη.
Συνημμένα
expx.png
expx.png (4.18 KiB) Προβλήθηκε 879 φορές
Απάντηση

Επιστροφή στο “ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 2 επισκέπτες