Analytisch aantonen van ongelijkheid

Moderators: dirkwb, Xilvo

Reageer
Berichten: 4

Analytisch aantonen van ongelijkheid

Beste forumleden,

Ik probeer al enkele weken twee bepaalde ongelijkheden aan te tonen maar helaas zonder succes. Zouden jullie eens willen kijken wat ik mogelijk nog over het hoofd zie? Dit is de vraag:
\(
Gegeven de functie $g\left( x,k\right) =\frac{x^{k}}{1-\alpha}$, met $\alpha=\frac{Ln\left( x^{k+1}-1\right) }{x^{k+1}-2}$, $x\geq2,$ en $k\geq0$, toon aan dat:

\begin{itemize}

\item[a)] Als $k=0$ dan $g\left( x,k+1\right) >g\left( x,k\right) $ als $x>x^{\ast}$ en omgekeerd indien $x<x^{\ast}$ (waarbij $2<x^{\ast}<3$)

\item[b)] Als $k\geq1$ dan $g\left( x,k+1\right) >g\left( x,k\right) $ als $x\geq2$

\end{itemize}
\)
Mijn eigen berekeningen vind je als bijlage (PDF met TeX). Alvast heel erg bedankt voor jullie tijd!
Bijlagen
Question_edit1_PORT.pdf
(53.21 KiB) 106 keer gedownload

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Analytisch aantonen van ongelijkheid

Dat begint al heel vreemd... "Als k = 0 dan g(x, k+1) > g(x, k)". Dus eigenlijk bedoelen ze: g(x, 1) > g(x, 0)?

PS: wat is x*? Ik heb wel een vermoeden, maar even verifiëren...
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Berichten: 4

Re: Analytisch aantonen van ongelijkheid

Drieske schreef: di 31 jul 2012, 10:31
Dat begint al heel vreemd... "Als k = 0 dan g(x, k+1) > g(x, k)". Dus eigenlijk bedoelen ze: g(x, 1) > g(x, 0)?
Excuses voor de onduidelijke notatie. Inderdaad ik bedoel hiermee g(x,1)>g(x,0). Ik heb het zo opgeschreven om de notatie over deel a) en b) hetzelfde te houden maar het kan inderdaad verwarrend zijn.
Drieske schreef: di 31 jul 2012, 10:31
PS: wat is x*? Ik heb wel een vermoeden, maar even verifiëren...
x* is de oplossing (root) van g(x*,1)-g(x*,0)=0, zodat g(x,1)-g(x,0)>0 als x>x* en omgekeerd. Ik ben niet geïnteresseerd in de waarde van x*, enkel in het aantonen van het verloop van g(x,1)-g(x,0). D.m.v. van de middelwaardestelling kan ik bijvoorbeeld aantonen dat g(x,1)-g(x,0)=0 tenminste één oplossing heeft, maar ik zou graag willen aantonen dat er maar één oplossing mogelijk is (uniqueness).

Berichten: 7.068

Re: Analytisch aantonen van ongelijkheid

x* is het punt waarop g(x,1) en g(x,0) elkaar snijden. (edit: ik had de post hierboven niet gezien.)

Berichten: 4

Re: Analytisch aantonen van ongelijkheid

Als ik even abstractie maak van de verschillende gevallen en enkel kijk naar de partiële afgeleide van
\( $h\left( x,k\right) =x\cdot g\left( x,k\right) =\frac{x^{k+1}%

}{1-\alpha}$ \)
.

Deze zou hetzelfde teken moeten hebben als de partiële afgeleide van
\($h\left( x,k\right) =x\cdot g\left( x,k\right)\)
. Definieer nu
\( $z=x^{k+1}$\)
zodat
\( $h\left( x,k\right) =h\left( z\right) =\frac{z\left( z-2\right) }{\left( z-2\right) -Ln\left[ z-1\right] }$ \)
. De partiële afgeleide naar k heeft hetzelfde teken als de afgeleide z. Als ik nu zou kunnen aantonen dat deze functie convex is in z (en dus een uniek minimum heeft in z) dan denk ik dat ik er wel kom.

Berichten: 4

Re: Analytisch aantonen van ongelijkheid

Typo:

Als ik even abstractie maak van de verschillende gevallen en enkel kijk naar de partiële afgeleide naar
\(k\)
van
\($h\left( x,k\right) =x\cdot g\left( x,k\right) =\frac{x^{k+1}}{1-\alpha}$ \)
Deze zou hetzelfde teken moeten hebben als de partiële afgeleide naar
\(k\)
van
\($g\left( x,k\right)\)
.

Definieer nu
\( $z=x^{k+1}$\)
zodat
\( $h\left( x,k\right) =h\left( z\right) =\frac{z\left( z-2\right) }{\left( z-2\right) -Ln\left[ z-1\right] }$ \)
.

De partiële afgeleide naar
\(k\)
heeft hetzelfde teken als de afgeleide naar
\(z\)
. Als ik nu zou kunnen aantonen dat deze functie convex is in
\(z\)
(en dus een uniek minimum heeft in
\(z\)
) dan denk ik dat ik er wel kom.

Berichten: 4.246

Re: Analytisch aantonen van ongelijkheid

Bji de twee termen binnen de haakjes van de x^k kan ik wel iets bedenken. De rechterterm heeft een bovengrens van 2. De linkerterm is altijd groter dan 2 (mits de eerder genoemde voorwaardes), dus het verschil is altijd groter dan nul.
Quitters never win and winners never quit.

Reageer