07s6

以下の問いに答えよ
(1) 0<x<aをみたす実数x,aに対し,次を示せ.
\frac{2x}{a}&lt;\int\nolimits_{a-x}^{a+x}\frac{1}{t}dt&lt;x\left(\frac{1}{a+x}+\frac{1}{a-x}\right)
(2) (1)を利用して,次を示せ.
0.68<log2<0.71
ただし,log2は2の自然対数を表す.

(1)
中辺=f(x)とおくと,示すべき不等式はxf&#039;(0)&lt;f(x)&lt;xf&#039;(x).
x=0のとき各辺0となり等しくなることを考えると,各辺を微分したf&#039;(0)&lt;f&#039;(x)&lt;f&#039;(x)+xf&#039;&#039;(x) を示せば十分.
f&#039;&#039;(x)=\frac{1}{(a-x)^2}-\frac{1}{(a+x)^2}&gt;0 よりこれは成り立つ.
(2)
(x,a)=(1,5),(1,7)を代入したものから
0.4=\frac{2}{5}&lt;\log\left(\frac{6}{4}\right)&lt;\frac{1}{6}+\frac{1}{4}&lt;0.417,
0.28&lt;\frac{2}{7}&lt;\log\left(\frac{8}{6}\right)&lt;\frac{1}{8}+\frac{1}{6}&lt;0.292.
それぞれ加えて0.68<log2<0.709<0.71.
最終更新:2012年07月09日 13:31