Σελίδα 1 από 1

Ανισοτητα με ολοκληρωμα

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 28, 2009 10:49 am
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

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 28, 2009 11:09 am
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.

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 28, 2009 11:24 am
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

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 28, 2009 12:52 pm
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)

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 28, 2009 1:00 pm
από hsiodos
Καλημέρα

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

Γιώργος

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 28, 2009 1:10 pm
από mathxl
Ευχαριστώ για την διόρθωση στην παραγώγιση (Demetres και Γιώργο) :oops: αστείο λάθος προσήμου...
Οπότε άκυρη η παραπάνω προσέγγιση

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 28, 2009 1:46 pm
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}}

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 28, 2009 1:58 pm
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.

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 28, 2009 2:08 pm
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]}

Re: Ανισωση με ολοκληρωμα

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 28, 2009 2:17 pm
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.