Σελίδα 1 από 1

Τριγωνομετρική εκθετική ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Τρί Δεκ 03, 2019 10:15 pm
από gbaloglou
Να δειχθεί, για 0<x<\dfrac{\pi}{4}, η ανισότητα

(cosx)^{cos^2x}>(sinx)^{sin^2x}.

[Εμφανίσθηκε πρόσφατα στο ΦΒ, μπορεί να έχει εμφανισθεί κάποτε και εδώ -- θα ήθελα να δω λύσεις πέραν της δικής μου ;) ]

Re: Τριγωνομετρική εκθετική ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Τετ Δεκ 04, 2019 12:37 am
από Λάμπρος Κατσάπας
gbaloglou έγραψε: Τρί Δεκ 03, 2019 10:15 pm Να δειχθεί, για 0<x<\dfrac{\pi}{4}, η ανισότητα

(cosx)^{cos^2x}>(sinx)^{sin^2x}.

[Εμφανίσθηκε πρόσφατα στο ΦΒ, μπορεί να έχει εμφανισθεί κάποτε και εδώ -- θα ήθελα να δω λύσεις πέραν της δικής μου ;) ]
Για διευκόλυνση ως προς τους υπολογισμούς θα γράψω την προς απόδειξη ανισότητα στην μορφή

\sqrt{(\cos^2 x)^{\cos^2x}}>\sqrt{(\sin^2 x)^{\sin^2x}} και θα θέσω u=\sin^2 x, u\in (0,1/2).

Πετώντας τα ριζικά και παίρνοντας λογαρίθμους αρκεί να δείξουμε ότι f(u):=(1-u)\ln (1-u)-u\ln u>0.

H πρώτη παράγωγος είναι {f}'(u)=-\ln(1-u)-\ln u -2.

Η δεύτερη παράγωγος είναι {f}''(u)=\dfrac{2u-1}{u(1-u)}<0 και επομένως

+\infty = \lim_{u\rightarrow 0+}{f}'(u)>{f}'(u)>\lim_{u\rightarrow \frac{1}{2}-}{f}'(u)=2\ln2-2(<0).

Η παράγωγος λοιπόν έχει μοναδική ρίζα u_0 στο (0,1/2) και τελικά η f

είναι γνησίως αύξουσα μέχρι το u_0 και γνησίως φθίνουσα από το u_0 μέχρι το

\dfrac{1}{2}. Είναι επίσης \lim_{u\rightarrow  \frac{1}{2}-}f(u)=\lim_{u\rightarrow  0+}f(u)=0

και επομένως f(u)>0 όπως θέλαμε να δείξουμε.

Re: Τριγωνομετρική εκθετική ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Τετ Δεκ 04, 2019 10:11 am
από Λάμπρος Μπαλός
gbaloglou έγραψε: Τρί Δεκ 03, 2019 10:15 pm Να δειχθεί, για 0<x<\dfrac{\pi}{4}, η ανισότητα

(cosx)^{cos^2x}>(sinx)^{sin^2x}.

[Εμφανίσθηκε πρόσφατα στο ΦΒ, μπορεί να έχει εμφανισθεί κάποτε και εδώ -- θα ήθελα να δω λύσεις πέραν της δικής μου ;) ]
Γεια σας. Υπάρχει εδώ
viewtopic.php?f=55&t=59513&p=288357#p288357

Re: Τριγωνομετρική εκθετική ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 05, 2019 9:40 pm
από gbaloglou
Λάμπρος Μπαλός έγραψε: Τετ Δεκ 04, 2019 10:11 am
gbaloglou έγραψε: Τρί Δεκ 03, 2019 10:15 pm Να δειχθεί, για 0<x<\dfrac{\pi}{4}, η ανισότητα

(cosx)^{cos^2x}>(sinx)^{sin^2x}.

[Εμφανίσθηκε πρόσφατα στο ΦΒ, μπορεί να έχει εμφανισθεί κάποτε και εδώ -- θα ήθελα να δω λύσεις πέραν της δικής μου ;) ]
Γεια σας. Υπάρχει εδώ
viewtopic.php?f=55&t=59513&p=288357#p288357
Λάμπρο ΝΑΙ, τώρα το θυμάμαι! Όσον αφορά την δική μου προσέγγιση, αυτή είναι πιο κοντά στην απόδειξη του άλλου Λάμπρου, βασιζόμενη στο εξής λήμμα (που κατά την γνώμη μου θα έπρεπε να διδάσκεται, και του οποίου η απόδειξη εμπεριέχεται στην προσέγγιση του Λάμπρου):

Λήμμα: Αν η f είναι κοίλη στο (a, b) και θετική στα a, b, τότε είναι θετική στο [a, b].

[Στην δική μου προσέγγιση κατέληξα να έχω μία συνάρτηση αύξουσα στο (a, d) και κοίλη στο (c, b), όπου a<c<d<b -- λεπτομέρειες εδώ.]