сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Дана функ­ция f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = P левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка e в сте­пе­ни x , где P(x) мно­го­член сте­пе­ни 100 с по­ло­жи­тель­ны­ми ко­эф­фи­ци­ен­та­ми. Пусть g(x) два­дца­тая про­из­вод­ная f(x). До­ка­жи­те, что  дробь: чис­ли­тель: g левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: f левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби мень­ше 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 20 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Рас­смот­рим какой-то од­но­член a_k x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка k пра­вая круг­лая скоб­ка . Его n-ая про­из­вод­ная равна

k левая круг­лая скоб­ка k минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \ldots левая круг­лая скоб­ка k минус n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка a_k x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка k минус n пра­вая круг­лая скоб­ка ,

а по­сколь­ку и k, и n не боль­ше ста, эта про­из­вод­ная не пре­вос­хо­дит 100 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n пра­вая круг­лая скоб­ка a_k x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка k минус n пра­вая круг­лая скоб­ка , причём ра­вен­ство до­сти­га­ет­ся толь­ко когда n=1 и k=100. Зна­чит, ана­ло­гич­ное не­ра­вен­ство верно и для суммы од­но­чле­нов. Под­став­ля­ем вме­сто x число 100, и по­лу­ча­ем, что P левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно P в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка k пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка . По ин­дук­ции легко до­ка­зать вы­пол­не­ние сле­ду­ю­ще­го ра­вен­ства:

 левая круг­лая скоб­ка P левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка e в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка n пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка =e в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка C_n в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка P левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка плюс C_n в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка P в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \ldots плюс C_n в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n пра­вая круг­лая скоб­ка P в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка n пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка .

Тогда, вос­поль­зо­вав­шись до­ка­зан­ным в преды­ду­щем аб­за­це, по­лу­ча­ем, что

g левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка P левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка e в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 20 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка =\quad e в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка C_20 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка P левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс C_20 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка P в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \ldots плюс C_20 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 20 пра­вая круг­лая скоб­ка P в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 20 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно

 мень­ше или равно e в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка C_20 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка P левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс C_20 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка P левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \ldots плюс C_20 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 20 пра­вая круг­лая скоб­ка P в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно

 мень­ше или равно e в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка C_20 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс C_20 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \ldots плюс C_20 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 20 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка P левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка =2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 20 пра­вая круг­лая скоб­ка e в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка P левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка =2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 20 пра­вая круг­лая скоб­ка f левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Кроме того, за­ме­тим, что по­сколь­ку в дан­ной сумме встре­ча­ет­ся не толь­ко пер­вая про­из­вод­ная, хотя бы одно из сум­ми­ру­е­мых нами ра­венств на самом деле стро­гое, по­это­му мы можем за­ме­нить знак \leqslant на <.

Таким об­ра­зом, мы по­лу­чи­ли, что g левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 20 пра­вая круг­лая скоб­ка f левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка , от­ку­да де­ле­ни­ем на f левая круг­лая скоб­ка 100 пра­вая круг­лая скоб­ка по­лу­ча­ем тре­бу­е­мое не­ра­вен­ство.