udowodnić nierówność

Równania różniczkowe i całkowe. Równania różnicowe. Transformata Laplace'a i Fouriera oraz ich zastosowanie w równaniach różniczkowych.
kuba.bobas
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 38
Rejestracja: 18 lis 2006, o 13:26
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Szczucin
Podziękował: 2 razy

udowodnić nierówność

Post autor: kuba.bobas »

\(\displaystyle{ x*\arctan{x} > \frac{\pi}{2} *x-1}\)

wiem że jak wylicze drugą pochodną to jest większa od zera i ztego wiem że pierwsza pochodna jest rosnąca ale nie wiem co dalej :/
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 9724
Rejestracja: 18 gru 2007, o 03:54
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Bydgoszcz
Podziękował: 90 razy
Pomógł: 2633 razy

udowodnić nierówność

Post autor: »

Rozumiem, że funkcja, którą rozważasz, to:
\(\displaystyle{ f(x) = x \arctan x - \frac{\pi x}{2} +1}\)
Istotnie jest \(\displaystyle{ f'' >0}\), czyli \(\displaystyle{ f'}\) jest rosnąca. Ale jak łatwo policzyć:
\(\displaystyle{ \lim_{x \to + \infty } f' (x) = 0}\)
a stąd wnioskujemy, że \(\displaystyle{ f' }\), czyli \(\displaystyle{ f}\) jest malejąca. Teraz jednak mamy:
\(\displaystyle{ \lim_{x \to + \infty } f (x) = 0}\) (wystarczy użyć d'Hospitala)
a to z kolei oznacza, że \(\displaystyle{ f > 0}\).

Pozdrawiam.
Qń.
ODPOWIEDZ