Citat:
Ursprungligen postat av
roggeee
Visa olikheten ln(1+4x)>arctan (3x) för x>0.
Vilken är den generella metoden för att lösa olikheter?(detta är ej en uppgiftsfråga, utan endast jag som undrar)
Låt
f(x)=ln(1+4x)-arctan (3x)
Jag vill nu visa att f(x)>0 för alla x>0.
f är kontinuerlig och deriverbar för alla x>=0.
f'(x)=4/(1+4x)-3/(1+(3x)^2)
Det går ganska lätt att visa att f'(x)>=0 för alla x>=0 med likhet om och endast om x=1/6 (f'(x)>=0 <=> (6-x)^2>=0).
Antag att f(t)<0 för något t>0
Eftersom f(0)=0 måste derivatan vara negativ för något x>0 pga medelvärdessatsen. Men det motsäger att f'(x)>=0, så alltså är f(x)>=0 om x>0.
Om f(t)=0 för något t>0 så finns ett s med 0<s<t s.a. f(s)>0, för annars skulle f'(0) inte kunna vara positiv. Pga medelvärdessatsen måste f'(x)<0 för något x där s<x<t. Det innebär en motsägelse.
Alltså är f(x)>0 för alla x>0.
Jag tror inte det finns någon generell metod för olikheter. Antagligen får man använda sig av olika slags numeriska metoder för svårare olikheter.