Identificarse Registrarse

Psu
Enseñanza Básica
Enseñanza Media
Universidad
Olimpiadas
Comunidad



 
Reply to this topicStart new topic
> Camuflado
C.F.Gauss
mensaje Dec 22 2013, 10:04 PM
Publicado: #1


Dios Matemático Supremo
Ícono de Grupo

Grupo: Super Moderador
Mensajes: 1.912
Registrado: 10-January 08
Desde: Un Sobolev
Miembro Nº: 14.530
Nacionalidad:
Sexo:



TEX: Si $0<x<y$, mostrar que <br />$$\dfrac{y-x}{y}\leq \ln\left(\dfrac{y}{x}\right)\leq\dfrac{y-x}{x}$$

Saludos.

P.D. No revisé si el problema estaba planteado en el foro o no, pero si lo estuviese, ruego abstenerse de dar links a soluciones existentes si es que tienen una antigüedad considerable (mayor a 1 año).


--------------------

Dos crudas realidades
CITA(Pasten @ Jun 5 2014, 09:21 AM) *
¿Dónde están las nuevas generaciones? wasapeando y actualizando su perfil de face.


CITA(Zefidu @ Sep 3 2013, 09:55 PM) *
(...)FMAT es una gran comunidad con grandes usuarios... A excepción de algunos que se les sube el humo a la cabeza...

Go to the top of the page
 
+Quote Post
Laulieth´
mensaje Dec 23 2013, 12:14 AM
Publicado: #2


Dios Matemático
Ícono de Grupo

Grupo: Usuario FMAT
Mensajes: 233
Registrado: 21-February 12
Desde: Cerro Navia, Santiago - Valparaíso
Miembro Nº: 101.376
Nacionalidad:
Colegio/Liceo: Internado Nacional Barros Arana
Universidad: Universidad Santa Maria-Departamento de Electronica
Sexo:



Si definimos la función TEX: \[ln:[x,y]\rightarrow \mathbb{R}\]<br />, nosotros sabemos que esta función es continua y diferenciable en su dominio. Por el teorema del valor medio, se tiene que TEX: \[\frac{ln(y)-ln(x)}{y-x}=\frac{1}{\xi }\]<br />, con TEX: \[\xi\]<br /> en TEX: \[[x,y]\]<br />. Ahora bien, tenemos que TEX: \[x\leq \xi \leq y\rightarrow \frac{1}{x}> \frac{1}{\xi }> \frac{1}{y}\]<br />, y usando que Y>X, multiplicamos por esta expresión la desigualdad anterior y se obtiene que :TEX: \[\frac{1}{x}(y-x)> ln(\frac{y}{x})> \frac{1}{y}(y-x)\]<br />.

Saludines .


--------------------

Go to the top of the page
 
+Quote Post
2.718281828
mensaje Dec 23 2013, 02:43 AM
Publicado: #3


Dios Matemático Supremo
Ícono de Grupo

Grupo: Usuario FMAT
Mensajes: 1.875
Registrado: 27-December 07
Desde: ∂Ω©ȹʕѺϧگἐᾋ1©Ӹ█₯►☻X TH.....I FORGOR
Miembro Nº: 14.122
Nacionalidad:
Universidad: Universidad Catolica de Chile
Sexo:



Esto es facil si uno usa el hecho de que TEX: $1+x\leq e^x$ para todo x.
si tomamos TEX: $x=\ln u$ la desigualdad se convierte en TEX: $1+\ln u \leq u$ para todo u>0
De modo que la desigualdad por la derecha se logra tomando TEX: $u=y/x$

TEX: $$1+\ln (\frac yx) \leq \frac yx$$<br />$$\ln (\frac yx) \leq \frac yx-1=\frac{y-x}{x}$$<br />

La parte izquierda se logra permutando x por y en la desigualdad anterior y notando que TEX: $\ln (x/y) = -\ln(y/x)$ justificado por el intervalo donde se cumple la desigualdad (u>0).

De este modo

TEX: $$\ln (\frac xy)=-\ln (\frac yx)\leq \frac {x-y}{y}$$<br />$$\ln (\frac yx) \geq \frac{y-x}{y}$$

tengo dudas con respecto a la afirmacion 0<x<y... es necesario eso?

saludos.

Mensaje modificado por 2.718281828 el Dec 23 2013, 02:48 AM


--------------------
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.

[indent]
everywhere at the end of FMAT
fmat needs .... To Survive...
3ch03s facts:

Frases para el bronce by 3ch03s:

Fmat dejame subir mas citas!
TB-3030303
que es YTP-Tennis:
Go to the top of the page
 
+Quote Post
C.F.Gauss
mensaje Dec 23 2013, 10:37 AM
Publicado: #4


Dios Matemático Supremo
Ícono de Grupo

Grupo: Super Moderador
Mensajes: 1.912
Registrado: 10-January 08
Desde: Un Sobolev
Miembro Nº: 14.530
Nacionalidad:
Sexo:



CITA(Laulieth´ @ Dec 23 2013, 01:14 AM) *
Si definimos la función TEX: \[ln:[x,y]\rightarrow \mathbb{R}\]<br />, nosotros sabemos que esta función es continua y diferenciable en su dominio. Por el teorema del valor medio, se tiene que TEX: \[\frac{ln(y)-ln(x)}{y-x}=\frac{1}{\xi }\]<br />, con TEX: \[\xi\]<br /> en TEX: \[[x,y]\]<br />. Ahora bien, tenemos que TEX: \[x\leq \xi \leq y\rightarrow \frac{1}{x}> \frac{1}{\xi }> \frac{1}{y}\]<br />, y usando que Y>X, multiplicamos por esta expresión la desigualdad anterior y se obtiene que :TEX: \[\frac{1}{x}(y-x)> ln(\frac{y}{x})> \frac{1}{y}(y-x)\]<br />.

Saludines .



CITA(2.718281828 @ Dec 23 2013, 03:43 AM) *
Esto es facil si uno usa el hecho de que TEX: $1+x\leq e^x$ para todo x.
si tomamos TEX: $x=\ln u$ la desigualdad se convierte en TEX: $1+\ln u \leq u$ para todo u>0
De modo que la desigualdad por la derecha se logra tomando TEX: $u=y/x$

TEX: $$1+\ln (\frac yx) \leq \frac yx$$<br />$$\ln (\frac yx) \leq \frac yx-1=\frac{y-x}{x}$$<br />

La parte izquierda se logra permutando x por y en la desigualdad anterior y notando que TEX: $\ln (x/y) = -\ln(y/x)$ justificado por el intervalo donde se cumple la desigualdad (u>0).

De este modo

TEX: $$\ln (\frac xy)=-\ln (\frac yx)\leq \frac {x-y}{y}$$<br />$$\ln (\frac yx) \geq \frac{y-x}{y}$$

tengo dudas con respecto a la afirmacion 0<x<y... es necesario eso?

saludos.


Están buenas ambas soluciones.

Claudio: la afirmación es necesaria, ya que se puede llegar de una manera casi igual a la que usó Laulieth sin usar el TVM, escribiendo TEX: $\ln (\frac yx)$ como una integral (podía haber puesto el propuesto en Integrales, pero perdía gracia).

Saludos.


--------------------

Dos crudas realidades
CITA(Pasten @ Jun 5 2014, 09:21 AM) *
¿Dónde están las nuevas generaciones? wasapeando y actualizando su perfil de face.


CITA(Zefidu @ Sep 3 2013, 09:55 PM) *
(...)FMAT es una gran comunidad con grandes usuarios... A excepción de algunos que se les sube el humo a la cabeza...

Go to the top of the page
 
+Quote Post
2.718281828
mensaje Feb 7 2023, 02:50 PM
Publicado: #5


Dios Matemático Supremo
Ícono de Grupo

Grupo: Usuario FMAT
Mensajes: 1.875
Registrado: 27-December 07
Desde: ∂Ω©ȹʕѺϧگἐᾋ1©Ӹ█₯►☻X TH.....I FORGOR
Miembro Nº: 14.122
Nacionalidad:
Universidad: Universidad Catolica de Chile
Sexo:



CITA(2.718281828 @ Dec 23 2013, 01:43 AM) *
Esto es facil si uno usa el hecho de que TEX: $1+x\leq e^x$ para todo x.
si tomamos TEX: $x=\ln u$ la desigualdad se convierte en TEX: $1+\ln u \leq u$ para todo u>0
De modo que la desigualdad por la derecha se logra tomando TEX: $u=y/x$

TEX: $$1+\ln (\frac yx) \leq \frac yx$$<br />$$\ln (\frac yx) \leq \frac yx-1=\frac{y-x}{x}$$<br />

La parte izquierda se logra permutando x por y en la desigualdad anterior y notando que TEX: $\ln (x/y) = -\ln(y/x)$ justificado por el intervalo donde se cumple la desigualdad (u>0).

De este modo

TEX: $$\ln (\frac xy)=-\ln (\frac yx)\leq \frac {x-y}{y}$$<br />$$\ln (\frac yx) \geq \frac{y-x}{y}$$

tengo dudas con respecto a la afirmacion 0<x<y... es necesario eso?

saludos.


Despues de una decente maduración matemática, haré una versión 2.0. ya que hace 9 años básicamente usaba desigualdades un poco ya cocinadas como mostré ahí y uno puede quedar con cara de wtf, magia negra (ya ok no lo es, es un decir no sean literales por la csm).

Partamos por algo sencillo, sin hacer siquiera hincapié en algo relacionado con series.

note que TEX: $\dfrac{1}{1+x}$ es decreciente, en particular TEX: $x>0$ y TEX: $\dfrac{1}{1-x}$ crece, explotando por la derecha en x=1, en este caso, en TEX: $0<x<1$
De aqui que tenemos las desigualdades triviales TEX: $\dfrac{1}{1+x}<1$ y TEX: $\dfrac{1}{1-x}>1$. Integrando entre 0 a x (donde TEX: $x<1$ en el segundo caso):
TEX: $\ln(1+x)<x$ para todo TEX: $x>0$ y TEX: $-\ln(1-x)>x$ para todo TEX: $0<x<1$.
Utilicemos esto apropiadamente:
como TEX:  $0<x<y$, tenemos que TEX: $0<x/y<1$ y TEX: $y/x>0$, lo que se traduce en TEX:  $0<1-x/y=(y-x)/y<1$ y $0<(y-x)/x$

El resto es notar que TEX: $$\ln(\frac yx)=\ln(1+\frac{y-x}{x})=-\ln(\frac xy)=-\ln(1-\frac{y-x}{y})$$ donde obtenemos simultaneamente que:

TEX:  $$\ln(\frac yx)=\ln(1+\frac{y-x}{x})<\frac{y-x}{x}$$ y $$\ln(\frac yx)=-\ln(\frac xy)=-\ln(1-\frac{y-x}{y})>\frac{y-x}{y}$$

La desigualdad es de hecho estricta.

Saludos
Claudio.




--------------------
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.

[indent]
everywhere at the end of FMAT
fmat needs .... To Survive...
3ch03s facts:

Frases para el bronce by 3ch03s:

Fmat dejame subir mas citas!
TB-3030303
que es YTP-Tennis:
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Reply to this topicStart new topic
1 usuario(s) está(n) leyendo esta discusión (1 invitado(s) y 0 usuario(s) anónimo(s))
0 miembro(s):

 

Versión Lo-Fi Fecha y Hora actual: 23rd November 2024 - 05:04 PM