שינויים

88-132 אינפי 1 סמסטר א' תשעב/פתרון מועד א מדמח

נוספו 1,212 בתים, 17:51, 8 בפברואר 2012
/* שאלה 2 */
==שאלה 2==
נניח כי f פונקציה רציפה ב- <math>[0,\infty)</math>, גזירה ב- <math>(0,\infty)</math>. בנוסף נתון כי <math>f(0)=0</math> והנגזרת <math>f'</math>מונוטונית עולה ב- <math>(0,\infty)</math>.
 
א. הוכיחו כי <math>f'(x)\geq \frac{f(x)}{x}</math> ב- <math>(0,\infty)</math>.
 
ב. הוכיחו כי הפונקציה <math>g(x)=\frac{f(x)}{x}</math> מונוטונית עולה ב- <math>(0,\infty)</math>.
 
===פתרון===
א. יהי <math>x>0</math>. נפעיל את משפט לגראנג' על הפונקציה f בקטע <math>[0,x]</math>. לכן קיימת נקודה <math>0<c<x</math> כך ש:
 
::<math>f'(c)=\frac{f(x)-f(0)}{x-0}=\frac{f(x)}{x}</math>
 
אבל מתוך מונוטוניות הנגזרת, אנו מקבלים:
 
::<math>f'(x)\geq f'(c) = \frac{f(x)}{x}</math>
 
כפי שרצינו.
 
 
ב. נוכיח כי הנגזרת חיובית ולכן הפונקציה מונוטונית עולה
 
::<math>g'(x)=\frac{xf'(x)-f(x)}{x^2}</math>
 
כיוון שהמכנה חיובי תמיד, סימן הנגזרת נקבע על ידי המונה. אבל לפי סעיף א':
 
 
::<math>xf'(x)-f(x)\geq x\frac{f(x)}{x}-f(x)=0</math>
 
 
==שאלה 3==