logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Analiza matematyczna, zadanie nr 3684

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

sudent1234
postów: 15
2015-10-18 18:48:13

Udowodnić, że dla dowolnych liczb a i b zachodzi nierówność:
2^a>(a/b)^b

Polecono mi, zeby zrobić indukcyjnie np, dla a a potem dla b, ale nie wiem jak się za to
zabrać. Czyktoś pomoże? Z góry dziękuję!


tumor
postów: 8070
2015-10-18 19:25:31

po pierwsze nie dla dowolnych, bo mamy dzielenie przez b, czyli b nie jest zerem.
Ponadto dla pewnych a,b prawa strona jest liczbą zespoloną.
Dopiero wskazówka z indukcją każe przypuszczać, że może zadanie mówi o liczbach naturalnych. Dla x rzeczywistych zachodzi
$2^x>x$
$2^\frac{a}{b}> \frac{a}{b}$
$2^a > (\frac{a}{b})^b$

Pierwszą użytą nierówność łatwo udowodnić metodami analizy matematycznej (na przykład znajdując minimum funkcji $2^x-x$)



sudent1234
postów: 15
2015-10-18 19:45:07

Tak, miały być liczby naturalne.

Na studiach nie robiliśmy jeszcze minimum ani liczb zespolonych, znana jest tylko indukcja i to nią trzeba rozwiązać to zadanie.
Podobno trzeba zastosować podwójną indukcję, ale nie wiem jak zacząć.

Dla b=1

$2^{a}>a$ - prawda

Dla b+1:

$(\frac{a}{b+1})^{b+1}$ i co dalej?


tumor
postów: 8070
2015-10-18 21:25:17

Najpierw możemy zauważyć, że
$2^n>n
$
Jest to prawda dla n=1, natomiast
$2^{n+1}=2*2^n>2n\ge n+1
$
(tu rzeczywiście użyliśmy indukcji)

Skoro $2^n$ oraz n są całkowite, to także
$2^n\ge n+1
$
jeśli $b\ge a$ to nierówność $2^a> (\frac{a}{b})^b$ chyba nie jest dziwna, prawa strona to najwyżej 1, a lewa to więcej niż 1.


Przyjmijmy, że dla pewnego $n>1$ naturalnego jest
$nb\ge a>(n-1)b
$
wtedy
$2^a>2^{(n-1)b}=(2^{n-1})^b\ge (n)^b=(\frac{nb}{b})^b\ge (\frac{a}{b})^b$


sudent1234
postów: 15
2015-10-18 21:59:49

Bardzo dziękuję

strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj