Page 16 - Tippek 11-12 o
P. 16

ln x
                    x
                  f
           azaz az  ( )     függvény monotonitásának a tanulmányozásához ve-
                          x
           zet. A monotonitás tanulmányozására a legalkalmasabb a deriválás. Mivel
                  1 ln x
                   
                                                                
                                          
           f  '( )      pozitív, ha  x 0,e , és negatív ha  x  ;e  , így az első
              x
                    x 2
           esetben a függvény szigorúan növekvő, a második esetben szigorúan csök-
                                                            
                                                                 e
                                             e
                                                   
           kenő.  Tehát  mivel  e e        f  ( )   f  ( )     e   ,  és  mivel
                                                              e
                                         f
                                    e 
                        e
           0   e    ,  ezért                 e       .  Ezzel  a  c)
                                 f
                                             
           pontot is igazoltuk, és általánosítottuk a feladatot is, a következőképpen:
                                    b     a           b   a
                      
                  
               
           ha  0 a b e , akkor  a      b    (nyilván  a   b  is teljesül), ha pe-
                                 b      a          b   a
                   
           dig e a b , akkor  a      b   (nyilván  a   b  is teljesül).
                
                                   1    1    1          1
           7. Számítsuk ki az  E              ...       egész részét.
                               1
                                    2    3    4       10000
           Megoldás
               A megoldás alapötlete az, hogy olyan a és b számokat találjunk, ame-
                   
                      
                               
           lyekre  a E b  és b a  1, mert így meghatározható a kért   E  egész
           rész. Ilyen dupla egyenlőtlenségek „gyártására” alkalmas a Lagrange-té-
                                  
           tel,  miszerint,  ha  f   : ,a b     folytonos  és  deriválható,  akkor létezik
                                  f  ( )   f  ( )
                                          a
                                    b
                        
           olyan  c  ,a b  amelyre          f  '( ) , és ha például  '( )f x  csök-
                                                 c
                                    b a
                                      
                                                a
                                        f  ( )   f  ( )
                                         b
           kenő  függvény,  akkor  f  '( )         f  '( )  (*)  (növekvő  függ-
                                   b
                                                       a
                                            
                                          b a
                                                                  1
                                                           f
                                                             x
           vény esetén fordított az egyenlőtlenség). Esetünkben  '( )    kell le-
                                                                   x
           gyen, ezért célszerű az  f   : ,k k    1 ,  ( )f x   x , függvény kiválasztása.
                                                                     1
           A függvényre felírva a (*) egyenlőtlenségeket azt kapjuk, hogy   
                                                                  2 k  1
                           1                           1
             k  1   k     , ahonnan  2 k   1 2 k      2 k   2 k   és
                                              
                                                                       1,
                         2 k                            k
                                          39
   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21