Powell Ingram
07/02/2024 · Junior High School
1.60 iano \( f(x), g(x) \) due funzioni derivabili per \( x>a \). Dimostrare che \( f(x) \leq g(x) \), per ogni \( x>a \), se valgono le due condizioni: \[ f^{\prime}(x) \geq g^{\prime}(x), \quad \forall x>a ; \quad \lim _{x \rightarrow+\infty}[f(x)-g(x)]=0 \text {. } \] [Applichiamo il teorema di Lagrange alla differenza \( f-g \) nell' intervallo \( [x, b] \), con \( a<x<b \). Esiste \( \xi \in(x, b) \) per cui \( [f(b)-g(b)]-[f(x)-g(x)]=\left[f^{\prime}(\xi)-g^{\prime}(\xi)\right](b-x) \geq 0 \) Al limite, per \( b \rightarrow+\infty \), otteniamo la tesi \( ] \)
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Per dimostrare \( f(x) \leq g(x) \) per \( x > a \), date le condizioni \( f^{\prime}(x) \geq g^{\prime}(x) \) e \( \lim_{x \rightarrow +\infty} [f(x) - g(x)] = 0 \), applichiamo il teorema di Lagrange a \( f(x) - g(x) \). Poiché \( h(x) = f(x) - g(x) \) è non decrescente e il suo limite a infinito è 0, \( h(x) \leq 0 \) per \( x > a \), quindi \( f(x) \leq g(x) \).
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