1 votos

Cómo demostrar que es estrictamente mayor que $0$ ?

Me gustaría demostrar que $$-x \left(x^a-(x-1)^a-\left(x-\frac{1}{2}\right)^a+\left(x-\frac{3}{2}\right)^a\right)-(x-1)^a+\left(x-\frac{3}{2}\right)^a+\left(1-2^{a-1}\right) \left(\left(x-\frac{3}{2}\right)^a-\left(x-\frac{1}{2}\right)^a\right)>0$$ para $x\ge 2$ y $-1<a<0$ . En primer lugar, considero el cierre de ese dominio con $-1\leq a \leq 0$ . Luego intento encontrar el mínimo de esta función sobre $x$ y $a$ . Elijo Maple o Mathematica. El mínimo es $0$ en $a=0$ el valor de $x$ es irrelevante. Y $a=0 $ es uno de los límites. La discusión sobre el software está aquí: https://www.mapleprimes.com/questions/229137-Whose-Minimum-Value-Is-More-Reliable#comment266774

Entonces considero dominio abierto de $a$ el límite inferior de la función debe ser $0$ .
Así que creo que tenemos una prueba no muy estricta. Pero quiero obtener algún apoyo teórico no sólo confiar en las matemáticas softwore. Me gustaría obtener algunas ideas.

1voto

River Li Puntos 101

La desigualdad se escribe como $f(a, x) + g(a, x) > 0$ donde $$f(a, x) = - x^{1+a} + (x-1)^{1+a} + (x-1/2)^{1+a} - (x-3/2)^{1+a}$$ y $$g(a, x) = (1/2 - 2^{a-1})((x-3/2)^a - (x-1/2)^a).$$

Claramente, $g(a, x) > 0$ . Basta con demostrar que $f(a, x) \ge 0$ . Desde $x \mapsto -x^{1+a}$ es convexa en $(0, \infty)$ y $(x, x - 3/2)$ se especializa $(x-1/2, x-1)$ utilizando desigualdad de Karamata, tenemos $f(a, x) \ge 0$ . Hemos terminado.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X