5 votos

No es igual a

Que $f$ ser una positiva función continua definida en un intervalo cerrado $[0,1]$, entonces es cierto que: $$\left(\int_0^1 f(x)dx\right) \left(\int_0^1 \frac{1}{f(y)} dy\right) \ge 1$ $ he intentado Mostrar esto por definición utilizando suma de Riemann y también por sumas de Darboux, que parece demasiado desordenado, y no estoy completamente seguro que me conducirá a producir. ¿Cómo se debe probar?

P.d.: Aunque este problema se ve como un problema de tarea, estoy simplemente curioso de cómo se podría probar.

6voto

John R. Strohm Puntos 1559

Esto sigue inmediatamente de la desigualdad de Cauchy-Schwarz: $$ \left (\int_0^1 f(x)dx\right) \left(\int_0^1 \frac{1}{f(x)} dx\right) \ge \left(\int_0^1 \sqrt{f(x)} \frac{1}{\sqrt{f(x)}} dx\right) ^ 2 = 1 $$

6voto

Did Puntos 1

Integrar en $[0,1]\times[0,1]$ la desigualdad $$ \leqslant0 (f(x)-f(y))\cdot\left(\frac1{f(x)}-\frac1{f(y)} \right). $$

4voto

Leon Katsnelson Puntos 274

Tomar $f_1(x) = \sqrt{f(x)}, f_2(x) = {1 \over \sqrt{f(x)}}$. Entonces Cauchy Schwarz da$1 = |\langle f_1, f_2 \rangle | \le \|f_1\|_2 \|f_2\|_2$. La cuadratura da el resultado deseado.

1voto

Felix Marin Puntos 32763

$\newcommand{\+}{^{\daga}}% \newcommand{\ángulos}[1]{\left\langle #1 \right\rangle}% \newcommand{\llaves}[1]{\left\lbrace #1 \right\rbrace}% \newcommand{\bracks}[1]{\left\lbrack #1 \right\rbrack}% \newcommand{\ceil}[1]{\,\left\lceil #1 \right\rceil\,}% \newcommand{\dd}{{\rm d}}% \newcommand{\ds}[1]{\displaystyle{#1}}% \newcommand{\equalby}[1]{{#1 \cima {= \cima \vphantom{\enorme}}}}% \newcommand{\expo}[1]{\,{\rm e}^{#1}\,}% \newcommand{\fermi}{\,{\rm f}}% \newcommand{\piso}[1]{\,\left\lfloor #1 \right\rfloor\,}% \newcommand{\mitad}{{1 \over 2}}% \newcommand{\ic}{{\rm i}}% \newcommand{\iff}{\Longleftrightarrow} \newcommand{\imp}{\Longrightarrow}% \newcommand{\isdiv}{\,\left.\a la derecha\vert\,}% \newcommand{\cy}[1]{\left\vert #1\right\rangle}% \newcommand{\ol}[1]{\overline{#1}}% \newcommand{\pars}[1]{\left( #1 \right)}% \newcommand{\partiald}[3][]{\frac{\partial^{#1} #2}{\parcial #3^{#1}}} \newcommand{\pp}{{\cal P}}% \newcommand{\raíz}[2][]{\,\sqrt[#1]{\,#2\,}\,}% \newcommand{\sech}{\,{\rm sech}}% \newcommand{\sgn}{\,{\rm sgn}}% \newcommand{\totald}[3][]{\frac{{\rm d}^{#1} #2}{{\rm d} #3^{#1}}} \newcommand{\ul}[1]{\underline{#1}}% \newcommand{\verts}[1]{\left\vert\, nº 1 \,\right\vert}$

\begin{align} &\color{#ff0000}{\int_{0}^{1}\fermi\pars{x}\,\dd x\int_{0}^{1}{1 \over \fermi\pars{x'}}\,\dd x'} = \half \int_{0}^{1}\int_{0}^{1}\bracks{% {\fermi\pars{x} \over \fermi\pars{x'}} + {\fermi\pars{x'} \over \fermi\pars{x}}} \,\dd x\,\dd x' \\[3mm]&= \half \int_{0}^{1}\int_{0}^{1}\braces{\vphantom{\Huge A^{A}}\,\bracks{\vphantom{\LARGE A^{A^{A}}}% \root{\fermi\pars{x} \over \fermi\pars{x'}} - \root{\fermi\pars{x'} \over \fermi\pars{x}}}^{\,2} + 2\root{\fermi\pars{x} \over \fermi\pars{x'}}\root{\fermi\pars{x'} \over \fermi\pars{x}}\,} \,\dd x\,\dd x' \\[3mm]&\color{#ff0000}{\geq \int_{0}^{1}\int_{0}^{1}\dd x\,\dd y = 1} \end{align}

$$ \color{#0000ff}{\int_{0}^{1}\fermi\pars{x}\,\dd x\int_{0}^{1}{1 \ \fermi\pars{x'}}\,\dd x'} \geq \color{#0000ff}{1} $$

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