Σελίδα 1 από 1

Μονότονη σύνθεση

Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 25, 2022 2:34 pm
από Al.Koutsouridis
Η συναρτήσεις f(x)-x και f\left (x^2 \right) -x^6 ορίζονται για όλους τους θετικούς και είναι γνησίως αύξουσες. Να αποδείξετε, ότι και η συνάρτηση f \left ( x^3 \right) - \dfrac{\sqrt{3}}{2} x^6 είναι γνησίως αύξουσα για όλα τα θετικά x.


(Για Γ' Λυκείου)

Re: Μονότονη σύνθεση

Δημοσιεύτηκε: Τετ Οκτ 26, 2022 6:32 pm
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Al.Koutsouridis έγραψε: Τρί Οκτ 25, 2022 2:34 pm Η συναρτήσεις f(x)-x και f\left (x^2 \right) -x^6 ορίζονται για όλους τους θετικούς και είναι γνησίως αύξουσες. Να αποδείξετε, ότι και η συνάρτηση f \left ( x^3 \right) - \dfrac{\sqrt{3}}{2} x^6 είναι γνησίως αύξουσα για όλα τα θετικά x.


(Για Γ' Λυκείου)
Οι υποθεση είναι ότι για x>0 οι συναρτήσεις \displaystyle f(x)-x,f(x)-x^3
είναι γνησίως αύξουσες.
Θέλουμε ότι η \displaystyle f(x)-\frac{\sqrt{3}}{2}x^2 είναι και αυτή.
Εστω x>y>0
Παίρνουμε ότι
\displaystyle f(x)-f(y)> x-y,f(x)-f(y)> (x-y)(x^2+xy+y^2)
Παρατηρούμε ότι f(x)-f(y)>0
Πολλαπλασιάζοντας κατα μέλη έχουμε
\displaystyle (f(x)-f(y))^2> (x-y)^2(x^2+xy+y^2)
Είναι εύκολο να δείξουμε ότι
\displaystyle (x-y)^2(x^2+xy+y^2)\geq \frac{3}{4}(x^2-y^2)^2
Αρα έχουμε ότι
\displaystyle (f(x)-f(y))^2> \frac{3}{4}(x^2-y^2)^2
και επειδή όλα είναι θετικά παίρνουμε το ζητούμενο.