"Γνωστές" ρίζες

Γρίφοι, Σπαζοκεφαλιές, προβλήματα λογικής, μαθηματικά παιχνίδια, αινίγματα

Συντονιστής: Γιώργος Ρίζος

Άβαταρ μέλους
KARKAR
Δημοσιεύσεις: 15014
Εγγραφή: Τετ Δεκ 08, 2010 6:18 pm

"Γνωστές" ρίζες

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KARKAR » Δευ Ιουν 13, 2022 12:15 pm

Δείξτε ότι η εξίσωση : \dfrac{e^x}{x}=3 , έχει δύο ακριβώς ρίζες  x_{1} , x_{2} .

Δείξτε ότι γι αυτές τις ρίζες , ισχύει : x_{1} + x_{2}>\ell n(3e) .



Λέξεις Κλειδιά:
Άβαταρ μέλους
Λάμπρος Μπαλός
Δημοσιεύσεις: 984
Εγγραφή: Τρί Αύγ 13, 2013 12:21 pm
Τοποθεσία: Τρίκαλα

Re: "Γνωστές" ρίζες

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Λάμπρος Μπαλός » Δευ Ιουν 13, 2022 4:04 pm

Γεια σας , για το δεύτερο ερώτημα, για το οποίο υπάρχουν θετικά x_{1},x_{2}, με x_{1}<x_{2} τέτοια, ώστε

e^{x_{1}}=3x_{1} \Leftrightarrow ln(3x_{1})=x_{1} \Leftrightarrow lnx_{1}=x_{1}-ln3 και e^{x_{2}}=3x_{2} \Leftrightarrow ln(3x_{2})=x_{2} \Leftrightarrow lnx_{2}=x_{2}-ln3, είναι

lnx \geq 1- \frac{1}{x} \Rightarrow

 \int_{x_{1}}^{x_{2}} lnx dx > \int_{x_{1}}^{x_{2}} (1- \frac{1}{x}) dx \Rightarrow

[xlnx-x]_{x_{1}}^{x_{2}} > [x-lnx]_{x_{1}}^{x_{2}} \Rightarrow

x_{2}(x_{2}-ln3)-x_{2}-x_{1}(x_{1}-ln3)+x_{1} > x_{2}-lnx_{2}-x_{1}+lnx_{1} \Rightarrow

x_{2}^{2} -x_{1}^{2}-ln3(x_{2}-x_{1})-(x_{2}-x_{1})>0 \Rightarrow

x_{2}+x_{1}-ln3 -1>0 \Rightarrow

 x_{1}+x_{2} > ln(3e).


Λάμπρος Μπαλός
lamprosbalos81@gmail.com
Άβαταρ μέλους
KARKAR
Δημοσιεύσεις: 15014
Εγγραφή: Τετ Δεκ 08, 2010 6:18 pm

Re: "Γνωστές" ρίζες

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KARKAR » Τρί Ιουν 14, 2022 8:03 am

Η αρχική εξίσωση είναι ισοδύναμη με αυτή του Δ θέματος των πανελλαδικών .

Το δεύτερο ερώτημα έχει απαντηθεί εδώ .

Γι' αυτό και η τοποθέτηση σ' αυτόν τον φάκελο με τον συγκεκριμένο τίτλο .

Ζητούμενο η αυτόνομη απόδειξη , κάτι που "διέπραξε" όμορφα ο Λάμπρος :clap2:


Άβαταρ μέλους
KARKAR
Δημοσιεύσεις: 15014
Εγγραφή: Τετ Δεκ 08, 2010 6:18 pm

Re: "Γνωστές" ρίζες

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KARKAR » Τετ Ιουν 15, 2022 7:21 pm

\bigstar Στην λύση του , ο Λάμπρος χρησιμοποίησε την "γνωστή" : \ell n x\geq 1-\dfrac{1}{x} .

Ας δώσουμε τρεις τουλάχιστον αποδείξεις της παραπάνω ανισότητας .


ΚΕΦΑΛΟΝΙΤΗΣ
Δημοσιεύσεις: 1290
Εγγραφή: Δευ Δεκ 28, 2009 11:41 pm
Τοποθεσία: Kάπου στο πιο μεγάλο νησί του Ιονίου

Re: "Γνωστές" ρίζες

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΚΕΦΑΛΟΝΙΤΗΣ » Πέμ Ιουν 16, 2022 11:50 pm

Αν έχει διδαχθεί η ανισότητα lnx\leq x-1 για κάθε x> 0 τότε

αν θέσουμε στη θέση του x το \displaystyle\frac{1}{x}, έχουμε αμέσως

τη ζητούμενη ανισότητα.


Άβαταρ μέλους
Λάμπρος Μπαλός
Δημοσιεύσεις: 984
Εγγραφή: Τρί Αύγ 13, 2013 12:21 pm
Τοποθεσία: Τρίκαλα

Re: "Γνωστές" ρίζες

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Λάμπρος Μπαλός » Παρ Ιουν 17, 2022 12:12 am

Μια ακόμη,

Για x>1,

lnt>0 \Rightarrow \int_{1}^{x} lnt dt >0 \Rightarrow xlnx-x+1>0 \Rightarrow lnx>1- \frac{1}{x}

Για x \in(0,1)

lnt<0 \Rightarrow \int_{x}^{1} lnt dt <0 \Rightarrow -1-xlnx+x<0 \Rightarrow lnx>1- \frac{1}{x}

Για x=1, ισχύει η ισότητα.


Λάμπρος Μπαλός
lamprosbalos81@gmail.com
ΚΕΦΑΛΟΝΙΤΗΣ
Δημοσιεύσεις: 1290
Εγγραφή: Δευ Δεκ 28, 2009 11:41 pm
Τοποθεσία: Kάπου στο πιο μεγάλο νησί του Ιονίου

Re: "Γνωστές" ρίζες

#7

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΚΕΦΑΛΟΝΙΤΗΣ » Παρ Ιουν 17, 2022 4:32 pm

Mία άλλη απόδειξη είναι η εξής

Έστω \displaystyle f\left ( x \right )=lnx-1+\frac{1}{x}, x> 0

Είναι εύκολο να δούμε ότι \displaystyle f'\left ( x \right )=\frac{x-1}{x^{2}}

Προκύπτει αμέσως ότι η f εμφανίζει ολικό ελάχιστο για x=1

Άρα λοιπόν για κάθε x> 0 ισχύει ότι

\displaystyle f\left ( x \right )\geq f\left ( 1 \right )\Rightarrow lnx-1+\frac{1}{x}\geq 0\Rightarrow lnx\geq 1-\frac{1}{x}


Άβαταρ μέλους
Λάμπρος Μπαλός
Δημοσιεύσεις: 984
Εγγραφή: Τρί Αύγ 13, 2013 12:21 pm
Τοποθεσία: Τρίκαλα

Re: "Γνωστές" ρίζες

#8

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Λάμπρος Μπαλός » Παρ Ιουν 17, 2022 4:51 pm

Επίσης, από τον λογαριθμικό μέσο, έχουμε

\sqrt{x} < \frac{x-1}{lnx} < \frac{x+1}{2} , για x \neq 1.

Για x>1 : lnx>2\frac{x-1}{x+1}>1-\frac{1}{x}.

Για x\in(0,1) : lnx>\frac{x-1}{\sqrt{x}} >1-\frac{1}{x}.

Ελπίζω να μην το παρακάνουμε.. :)


Λάμπρος Μπαλός
lamprosbalos81@gmail.com
Απάντηση

Επιστροφή σε “Διασκεδαστικά Μαθηματικά”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 8 επισκέπτες