Σελίδα 1 από 1

Σύστημα ανισώσεων

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Αύγ 18, 2024 10:03 pm
από Ιάσων Κωνσταντόπουλος
Να βρείτε τους πραγματικούς αριθμούς \alpha,\beta με 0\le\alpha\le\beta για τους οποίους ισχύει
\alpha^{4n-2}+\beta^{4n-2}\ge1\ge\alpha^{4n}+\beta^{4n} για κάθε n\in \mathbb{N}^*.

Re: Σύστημα ανισώσεων

Δημοσιεύτηκε: Δευ Αύγ 19, 2024 12:16 am
από Mihalis_Lambrou
Ιάσων Κωνσταντόπουλος έγραψε:
Κυρ Αύγ 18, 2024 10:03 pm
Να βρείτε τους πραγματικούς αριθμούς \alpha,\beta με 0\le\alpha\le\beta για τους οποίους ισχύει
\alpha^{4n-2}+\beta^{4n-2}\ge1\ge\alpha^{4n}+\beta^{4n} για κάθε n\in \mathbb{N}^*.
Απάντηση: a=0, b=1

Έχουμε 1\ge\alpha^{4n}+\beta^{4n} \ge \beta^{4n}, οπότε 1\ge \beta . Αν 1>\beta τότε από την

2\beta^{4n-2}\ge \alpha^{4n-2}+\beta^{4n-2}\ge 1 για κάθε n, ισοδύναμα 2 \ge \left ( \dfrac {1}{\beta} \right ) ^{4n-2} , θα είχαμε άτοπο για μεγάλα n. Πράγματι λογαριθμίζοντας έχουμε \ln 2 > (4n-2) \ln \dfrac {1} {\beta} , που θα έδινε ότι οι φυσικοί αριθμοί θα ήσαν άνω φραγμένο σύνολο, συγκεκριμένα  4n-2 < \dfrac {\ln 2}{\ln \dfrac {1} {\beta} }, που δεν ισχύει. (Το ίδιο συμπέρασμα βγαίνει και από χρήση της 2 \ge \left ( \dfrac {1}{\beta} \right ) ^{4n-2} = (1+c) ^{4n-2} \ge 1+(4n-2)c, που οδηγεί στο ίδιο άτοπο όπως πριν).

Τελικά \beta =1.

H αρχική τώρα γίνεται \alpha^{4n-2}+1\ge1\ge\alpha^{4n}+1, ισοδύναμα \alpha^{4n-2}\ge 0\ge\alpha^{4n} ή αλλιώς \alpha \ge 0 \ge \alpha, από όπου \alpha =0. Και λοιπά.