Ανισοτητα με ολοκληρωμα

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

paganini
Δημοσιεύσεις: 108
Εγγραφή: Παρ Φεβ 20, 2009 9:50 pm

Ανισοτητα με ολοκληρωμα

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από paganini »

Αν η f συνεχης στο \left[\alpha ,\beta  \right] με:f(x)>0 για καθε χε\left[\alpha ,\beta  \right] τότε\int_{\alpha }^{\beta }{f(x)dx}\int_{a}^{\beta }{\frac{dx}{f(x)}}\geq (a-\beta )^2
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος paganini την Δευ Ιουν 01, 2009 11:40 am, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.
comengdr
Δημοσιεύσεις: 23
Εγγραφή: Σάβ Φεβ 07, 2009 8:36 am
Τοποθεσία: Αθήνα (κατά βάση)

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από comengdr »

Χωρίς τα σύνεργα μου (mathtype) και με δανεικό κωδικό,λέω πως η άσκηση αυτή λύνεται με εφαρμογή της ανισότητας
Cauchy-Swhartz.
Δεν δύναμαι για να απαντήσω πιο αναλυτικά.
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος comengdr την Πέμ Σεπ 17, 2009 10:13 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.
paganini
Δημοσιεύσεις: 108
Εγγραφή: Παρ Φεβ 20, 2009 9:50 pm

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από paganini »

comengdr έγραψε:Kαλημέρα απο Χανιά!
Χωρίς τα σύνεργα μου (mathtype) και με δανεικό κωδικό,λέω πως η άσκηση αυτή λύνεται με εφαρμογή της ανισότητας
Cauchy-Swhartz.
Δεν δύναμαι για να απαντήσω πιο αναλυτικά.
chris_gatos
Κατι τετοιο μας ειχε πει και μας αλλα την λυσαμε με "μαθητικο" τροπο.Αν δεν απαντησει κανει θα τον γραψω
Άβαταρ μέλους
mathxl
Δημοσιεύσεις: 6736
Εγγραφή: Τρί Δεκ 23, 2008 3:49 pm
Τοποθεσία: Σιδηρόκαστρο
Επικοινωνία:

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από mathxl »

Καλημέρα
Για να είναι η συνάρτηση μας ορισμένη σε διάστημα (λυκειακή) πρέπει β>α
\displaystyle{\begin{array}{l} 
 g\left( x \right) = \left( {\int\limits_\alpha ^x {f\left( t \right)dt} } \right) \cdot \left( {\int\limits_\alpha ^x {\frac{1}{{f\left( t \right)}}dt} } \right) - {\left( {\alpha  - x} \right)^2},x \in \left[ {\alpha ,\beta } \right] \\  
 g^{\prime}\left( x \right) = f\left( x \right)\left( {\int\limits_\alpha ^x {\frac{1}{{f\left( t \right)}}dt} } \right) + \frac{1}{{f\left( x \right)}}\left( {\int\limits_\alpha ^x {f\left( t \right)dt} } \right) - 2\left( {\alpha  - x} \right) > 0,\forall x \in \left( {\alpha ,\beta } \right) \\  
 \end{array}}
\displaystyle{\begin{array}{l} 
 g \uparrow ,\beta  > \alpha  \Leftrightarrow g\left( \beta  \right) > g\left( \alpha  \right) \Leftrightarrow \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {f\left( t \right)dt} } \right) \cdot \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {\frac{1}{{f\left( t \right)}}dt} } \right) - {\left( {\alpha  - \beta } \right)^2} > 0 \Leftrightarrow  \\  
  \Leftrightarrow \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {f\left( t \right)dt} } \right) \cdot \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {\frac{1}{{f\left( t \right)}}dt} } \right) > {\left( {\alpha  - \beta } \right)^2} \\  
 \end{array}}
Οπότε το μεγαλύτερο ή ίσο δεν "παίζει" με αυτήν την εκφώνηση (σε λυκειακό επίπεδο, μελετούμε τις συναρτήσεις που είναι ορισμένες σε διαστήματα)
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)
hsiodos
Διευθύνον Μέλος
Δημοσιεύσεις: 1236
Εγγραφή: Σάβ Απρ 18, 2009 1:12 am

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από hsiodos »

Καλημέρα

Αν f(x) = c με c>0 τότε νομίζω ότι ισχύει το ίσον.

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

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από mathxl »

Ευχαριστώ για την διόρθωση στην παραγώγιση (Demetres και Γιώργο) :oops: αστείο λάθος προσήμου...
Οπότε άκυρη η παραπάνω προσέγγιση
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
mathxl
Δημοσιεύσεις: 6736
Εγγραφή: Τρί Δεκ 23, 2008 3:49 pm
Τοποθεσία: Σιδηρόκαστρο
Επικοινωνία:

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

#7

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από mathxl »

Έστω \displaystyle{\lambda  \in R}
τότε ισχύει \displaystyle{{\left[ {\sqrt {f\left( x \right)}  + \frac{\lambda }{{\sqrt {f\left( x \right)} }}} \right]^2} \ge 0,\forall x \in \left[ {\alpha ,\beta } \right]}
Άρα
\displaystyle{\begin{array}{l} 
 \int\limits_\alpha ^\beta  {{{\left[ {\sqrt {f\left( x \right)}  + \frac{\lambda }{{\sqrt {f\left( x \right)} }}} \right]}^2}dx}  \ge 0 \Leftrightarrow  \\  
  \Leftrightarrow \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {\frac{1}{{f\left( x \right)}}dx} } \right) \cdot {\lambda ^2} + 2\left( {\beta  - \alpha } \right)\lambda  + \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {f\left( x \right)dx} } \right) \ge 0 \\  
 \end{array}}
για να ισχύει η παραπάνω σχέση, πρέπει \displaystyle{\Delta  \le 0}
Δηλαδή \displaystyle{\begin{array}{l} 
 4{\left( {\beta  - \alpha } \right)^2} - 4\left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {\frac{1}{{f\left( x \right)}}dx} } \right) \cdot \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {f\left( x \right)dx} } \right) \le 0 \Leftrightarrow  \\  
  \Leftrightarrow \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {\frac{1}{{f\left( x \right)}}dx} } \right) \cdot \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {f\left( x \right)dx} } \right) \ge {\left( {\beta  - \alpha } \right)^2} \\  
 \end{array}}
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)
paganini
Δημοσιεύσεις: 108
Εγγραφή: Παρ Φεβ 20, 2009 9:50 pm

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

#8

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από paganini »

mathxl έγραψε:Έστω \displaystyle{\lambda  \in R}
τότε ισχύει \displaystyle{{\left[ {\sqrt {f\left( x \right)}  + \frac{\lambda }{{\sqrt {f\left( x \right)} }}} \right]^2} \ge 0,\forall x \in \left[ {\alpha ,\beta } \right]}
Άρα
\displaystyle{\begin{array}{l} 
 \int\limits_\alpha ^\beta  {{{\left[ {\sqrt {f\left( x \right)}  + \frac{\lambda }{{\sqrt {f\left( x \right)} }}} \right]}^2}dx}  \ge 0 \Leftrightarrow  \\  
  \Leftrightarrow \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {\frac{1}{{f\left( x \right)}}dx} } \right) \cdot {\lambda ^2} + 2\left( {\beta  - \alpha } \right)\lambda  + \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {f\left( x \right)dx} } \right) \ge 0 \\  
 \end{array}}
για να ισχύει η παραπάνω σχέση, πρέπει \displaystyle{\Delta  \le 0}
Δηλαδή \displaystyle{\begin{array}{l} 
 4{\left( {\beta  - \alpha } \right)^2} - 4\left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {\frac{1}{{f\left( x \right)}}dx} } \right) \cdot \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {f\left( x \right)dx} } \right) \le 0 \Leftrightarrow  \\  
  \Leftrightarrow \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {\frac{1}{{f\left( x \right)}}dx} } \right) \cdot \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {f\left( x \right)dx} } \right) \ge {\left( {\beta  - \alpha } \right)^2} \\  
 \end{array}}
Έτσι το καναμε και μεις.Θεωρησαμε ενα τριωνυμο που να εχει διακρινουσα τη παραπανω διαφορα,βρηκαμε οτι διατηρει προσημο και ειπαμε Δ<=0.
Άβαταρ μέλους
mathxl
Δημοσιεύσεις: 6736
Εγγραφή: Τρί Δεκ 23, 2008 3:49 pm
Τοποθεσία: Σιδηρόκαστρο
Επικοινωνία:

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

#9

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από mathxl »

Ας πούμε απλά ότι η άσκηση "πατάει" στην ανισότητα Holder ή Cauchy -Swartz
\displaystyle{{\left[ {\int\limits_\alpha ^\beta  {f\left( x \right)g\left( x \right)dx} } \right]^2} \le \left[ {\int\limits_\alpha ^\beta  {{f^2}\left( x \right)dx} } \right] \cdot \left[ {\int\limits_\alpha ^\beta  {{g^2}\left( x \right)dx} } \right]}
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
Demetres
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 9010
Εγγραφή: Δευ Ιαν 19, 2009 5:16 pm
Τοποθεσία: Λεμεσός/Πύλα
Επικοινωνία:

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

#10

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Demetres »

paganini έγραψε:
mathxl έγραψε:Έστω \displaystyle{\lambda  \in R}
τότε ισχύει \displaystyle{{\left[ {\sqrt {f\left( x \right)}  + \frac{\lambda }{{\sqrt {f\left( x \right)} }}} \right]^2} \ge 0,\forall x \in \left[ {\alpha ,\beta } \right]}
Άρα
\displaystyle{\begin{array}{l} 
 \int\limits_\alpha ^\beta  {{{\left[ {\sqrt {f\left( x \right)}  + \frac{\lambda }{{\sqrt {f\left( x \right)} }}} \right]}^2}dx}  \ge 0 \Leftrightarrow  \\  
  \Leftrightarrow \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {\frac{1}{{f\left( x \right)}}dx} } \right) \cdot {\lambda ^2} + 2\left( {\beta  - \alpha } \right)\lambda  + \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {f\left( x \right)dx} } \right) \ge 0 \\  
 \end{array}}
για να ισχύει η παραπάνω σχέση, πρέπει \displaystyle{\Delta  \le 0}
Δηλαδή \displaystyle{\begin{array}{l} 
 4{\left( {\beta  - \alpha } \right)^2} - 4\left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {\frac{1}{{f\left( x \right)}}dx} } \right) \cdot \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {f\left( x \right)dx} } \right) \le 0 \Leftrightarrow  \\  
  \Leftrightarrow \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {\frac{1}{{f\left( x \right)}}dx} } \right) \cdot \left( {\int\limits_\alpha ^\beta  {f\left( x \right)dx} } \right) \ge {\left( {\beta  - \alpha } \right)^2} \\  
 \end{array}}
Έτσι το καναμε και μεις.Θεωρησαμε ενα τριωνυμο που να εχει διακρινουσα τη παραπανω διαφορα,βρηκαμε οτι διατηρει προσημο και ειπαμε Δ<=0.
Με παρόμοιο τρόπο μπορείς να αποδείξεις και την Cauchy-Schwarz.
Απάντηση

Επιστροφή στο “ΘΕΜΑΤΑ ΜΕ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ Γ'”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 0 επισκέπτες