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Uso de la serie de Taylor

Dejemos que $c>0$ un parámetro fijo.

Utilizando la serie de Taylor quiero demostrar que existe una constante $A>0$ que no depende de $c$ tal que $$\ln\left(1-\frac{2f(t)}{f(t)+g(t)}\right)\ge A(\frac{c+1}{4})t^3$$ para todos $t\le \frac{1}{\sqrt c}$

donde para todos $t>0$ :

\begin{align} f(t) & =\frac{1-\cos(t\sqrt{c})}{c}-(\cosh(t)-1) \\[10pt] g(t) & =\frac{\sin(t\sqrt{c})}{\sqrt{c}}+\sinh(t) \end{align}

Esto es lo que escribí: para todos $t\le \frac{1}{\sqrt{c}}$

$$sin(t\sqrt{c})=t\sqrt{c}-\frac{(t\sqrt{c})^3}{3!}+..+(-1)^n\frac{(t\sqrt{c})^{2n+1}}{(2n+1)!}+O((t\sqrt{c})^{2n+3})$$ para todos $t\le \frac{1}{\sqrt{c}}$ para todos $t\le \frac{1}{\sqrt{c}}$

$$cos(t\sqrt{c})=1-\frac{(t\sqrt{c})^2}{2!}+..+(-1)^n\frac{(t\sqrt{c})^{2n}}{(2n)!}+O((t\sqrt{c})^{2n+1})$$ $$\cosh(t)=1+\frac{t^2}{2!}+..+\frac{t^{2n}}{(2n)!}+O(t^{2n+1})$$

$$\sinh(t)=1+\frac{t^3}{3!}+..+\frac{t^{2n+1}}{(2n+1)!}+O(t^{2n+3})$$

Pero no sé cómo encontrar el resultado.

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Claude Leibovici Puntos 54392

No estoy seguro de que esto pueda ayudarle.

Utilizando

$$f(t) =\frac{1-\cos(t\sqrt{c})}{c}-(\cosh(t)-1) $$ $$g(t) =\frac{\sin(t\sqrt{c})}{\sqrt{c}}+\sinh(t)$$ serie de Taylor truncada construida en torno a $t=0$ son $$f(t)=-\frac{1}{24} (c+1) t^4+\frac{1}{720} \left(c^2-1\right) t^6-\frac{\left(c^3+1\right)}{40320} t^8+O\left(t^{10}\right)$$ $$g(t)=2 t+\frac{1}{6} (1-c) t^3+\frac{1}{120} \left(c^2+1\right) t^5+\frac{\left(1-c^3\right)}{5040} t^7+\frac{\left(c^4+1\right) }{362880}t^9+O\left(t^{10}\right)$$ haciendo $$\frac{2f(t)}{f(t)+g(t)}=-\frac{1}{24} (c+1) t^3+\frac{1}{480} \left(1-c^2\right) t^5-\frac{(c+1)^2 }{1152}t^6-\frac{(c+1) (c^2-15c+1) }{40320}t^7-\frac{(c-1) (c+1)^2 }{11520}t^8+O\left(t^9\right)$$ $$\log\left(1-\frac{2f(t)}{f(t)+g(t)}\right)=\frac{1}{24} (c+1) t^3+\frac{1}{480} \left(c^2-1\right) t^5+\frac{(c+1) (c^2-15c +1) }{40320}t^7+O\left(t^9\right)$$

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En primer lugar muchas gracias por ayudarme. ¿Podemos encontrar exactamente $c_0>0$ tal que si tomamos el parámetro $c\ge c_0$ tenemos $$\log\left(1-\frac{2f(t)}{f(t)+g(t)}\right)\ge \frac{1}{24} (c+1) t^3$$ para todos $t\le \frac{1}{\sqrt{c}}$ ?

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