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> Desigualdad
xdanielx
mensaje Feb 7 2009, 12:38 PM
Publicado: #1


Dios Matemático Supremo


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TEX: Si a y b son enteros positivos y $a > b$, ademas $x > 0$. Demuestre que


TEX: $$<br />\left( {1 + \frac{x}<br />{a}} \right)^a  > \left( {1 + \frac{x}<br />{b}} \right)^b <br />$$



Editado

Mensaje modificado por vivanco el Feb 7 2009, 01:07 PM
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snw
mensaje Feb 7 2009, 12:40 PM
Publicado: #2


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que pasa con TEX: $y$ ?


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snw
mensaje Feb 7 2009, 01:36 PM
Publicado: #3


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notar que esta desigualdad es bastante parecida a :

link.gif

bastara tomar TEX: $\min\{a\}$ y generalizar

Mensaje modificado por snw el Feb 7 2009, 01:39 PM


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snw
mensaje Feb 8 2009, 06:57 PM
Publicado: #4


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bueno como no han pescado mi indicacion daré el resultado...


tomemos TEX: $\min\{a\}=b+1$ entonces:

TEX: $\dfrac{1+b(1+\dfrac{x}{b})}{b+1}\ge \sqrt[b+1]{\left(1+\dfrac{x}{b}\right)^b}\Rightarrow \left(1+\dfrac{x}{b+1}\right)^{b+1}\ge \left(1+\dfrac{x}{b}\right)^b$

Luego si TEX: $a+n=b$ con TEX: $n\in{\Bbb Z^+}$ haciendo un procedimiento analogo se tendrá que:

TEX: $\left(1+\dfrac{x}{a}\right)^a\ge\left(1+\dfrac{x}{b+(n-1)}\right)^{b+(n-1)}\ge ...\ge \left(1+\dfrac{x}{b+1}\right)^{b+1}\ge \left(1+\dfrac{x}{b}\right)^b$

Finalmente por transitividad se concluye lo pedido


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Tobal.alb
mensaje Feb 26 2016, 05:19 AM
Publicado: #5


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TEX: Consideremos la función $f: (0, \infty) \rightarrow \mathbb{R}$ dada por $f(t)= \left(1+ \dfrac{x}{t} \right)^{t}$, con $x>0$.<br />Derivando $f$ respecto a $t$ se tiene que \\$f'(t)=\left(1+ \dfrac{x}{t} \right)^{t}\cdot \left[Ln \left(1+\dfrac{x}{t} \right)-\dfrac{t}{x+t} \right].$
TEX: Utilizando el hecho de que $e^{a}\geq a+1 \Rightarrow Ln(a)\geq 1-\dfrac{1}{a}$ (*), con $a \in (0, \infty)$, si tomamos $a=1+\dfrac{t}{x}>0$ se tiene que $Ln \left(1+\dfrac{x}{t} \right)-\dfrac{t}{x+t}>0$, por lo cual $f'(t)>0$ de lo cual concluimos que $f$ creciente.
TEX: En particular, si $a>b \Longrightarrow \left(1+\dfrac{x}{a} \right)^{a} > \left(1+\dfrac{x}{b} \right)^{b}$.

TEX: Obs: el caso de igualdad se descarta puesto que $x>0 \Longrightarrow a \neq 1$ por lo cual no se da la igualdad en (*)
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mensaje Feb 26 2016, 12:34 PM
Publicado: #6


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En realidad hay que repetir lo indicado por snw.

Note que como a>b y x>0:

TEX: $$1+\frac xa=\frac{a+x}{a}=\frac{a-b+b+b(x/b)}{a}=\frac{(a-b)\cdot 1+b(1+x/b)}{a}$$
Y por MA-MG:
TEX: $$1+\frac xa\geq (1+\frac xb)^{b/a}$$
GG IZI.

Saludos
Claudio.

PD: igual la derivada salva, pero se siente como si jugaras GTA usando trampa. La idea de las desigualdades es tratar de no usar calculo salvo cuando sea estrictamente necesario.


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Claudio Henriquez Tapia
Ingeniero Civil Matemático UTFSM y Prof. DMAT UTFSM
Candidato a Doctor en Estadística UC. Campus San Joaquin
Si todo sale bien, estaría defendiendo en Julio 2024.

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