Luận văn Một số bất đẳng thức thuộc loại Ostrowski và các áp dụng
MỘT SỐ BẤT ĐẲNG THỨC THUỘC LOẠI OSTROWSKI VÀ CÁC ÁP DỤNG
ĐOÀN VƯƠNG NGUYÊN
Trang nhan đề
Mục lục
Chương0: Phần tổng quan.
Chương1: Các đẳng thức tích phân.
Chương2: Các bất đẳng thức tích phân.
Chương3: Các áp dụng vào tích phân số.
Chương4: Áp dụng vào các hàm cụ thể.
Kết luận
Phụ lục
Tài liệu tham khảo
10 trang |
Chia sẻ: maiphuongtl | Lượt xem: 2005 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Luận văn Một số bất đẳng thức thuộc loại Ostrowski và các áp dụng, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
JlUJl W ha1iu&uJ Yule... Trang13 @JuLdnfJ2: @aeha1~ tJuk..
CHUaNG II
" K 2 "" "-
CAC BAT DANG THUC TICH PHAN
Trongchuangnay,chungt6i mu6nnghiencUucacba'tdAngthlictich
phanbi6u di~ntheogia tri hamva cac d~ohamcua no trencac khmlng
tuangling.K€t quatrongphffnnaychopheptiml~icacba'tdAngthlicthuQc
lm;liOstrowskivacacba'tdAngthliclien quankhac.
Djnh Iy 2.1.
Chof: [a,b]~ IR c6d(lOhamdin c{{pn-1 la f(n-l)lientl:fctuyft
dol tren[a,b] va f(n) EL'"([a,bD. Khi d6tac6beitdangthac
(2.1)
b
ff(t)dt- I (b-X)k+l + (-l)k(x-a)k+l (k)
a k=O (k +1)! f (x)
~IIf(n)1100[(x-ay+l +(b-xy+l]
(n+1)!
~Ilf(n)t (b- aY+\ \Ix E [a,b],
(n+1)!
trongd6
Ilf(n)1100= suplf(n) (t)1< +00.a5,/:;;b
Cacb(Jtdangthacnayla sitcvahangso'1 la totnhttt.
Chungminh.
DungdAngthlic(1.1),tadu<;1c
(2.2)
b
ff(t)dt- I (b-X)k+l +(-l)k(x-a)k+l
a k=O (k +1)! f(k) (x)
J~t Jb 1J/fL(lJIUJ tJule... Trang 14 ~ 2: @Dehat ilLinLJ t1uLe...
b
=I fKn(x,t)f(n)(t)dt
a
b
:s;suplf(n) (t)1flKn (X, t)ldt
aSISb a
~ Ilf'.' II.[t~~)" dt+ f(b :,1)" dl]
=Ilf(n)!L[(x-ay+l+(b-Xy+l].
(n+I)!
V?y bfftd~ngthucthunhfftcua(2.1)du'<;1cchungminh.
Bfftd~ngthucthuhaicua(2.1)du'<;1csuyfa tubfftd~ngthucsail
(x-ay+l +(b-x)n+l:S;(b-ay+l, \fxE[a,b].(2.3)
Bay gio tad~C?Pd6ntinhs~ccuabfftd~ngthuc(2.1).
X6thamf: [a,b]~ IR nhu'sau
(2.4) Jet) =~
(
t- a+b
)
n
n! 2.
Taco
(2.5) f(k) (t) = 1
(
t - a+b
J
n-k
(n- k)! 2 '
Ilf(n)L, =suplf(n)(01=1,as/sb
va
(2.6)
b b
(ff(t)dt =f~t - a+b)
ndt
a an! 2
=1+(-IY
(
b - a
)
n+l.
(n+I)! 2
Khi do,tu(2.1),taco
JJ~t .to'bat ttdrUJ tJum... Trang15 ~ 2: &i£ batilkuJ tJum...
l+(-lr (
b-a
)n+l n-'(b-x)k+'+(-l)k(x-a)k+' 1 (
a+b
)
n-k
(2.7)1 - -2: x--
(n+I)! 2 k=O (k +I)! (n- k)! 2
~ C [(x-a)n+1+(b-xr+1].
(n+I)!
Thayx =a; b vao(2.7),tadu<;1c
(2.8)
l+(-lr
(
b-a
J
n+' ~ 2C
(
b-a
J
n+l.
(n+I)! 2 (n+I)! 2
NhuV?y C ~1vi a<b va C =1 1ahangs6 t6tnhfft.Do do, dinh1ydU<;1c
chungminhhoantfft.
Ta clingchtiyranghams6
hn:[a,b]~IR, hJx)=(x-ar+1 +(b-xr+',
cotinhchfft
(2.9) inf h (x) =h
(
a+b
)
(b-a )
n+l
xE[a,b] n n - =2 2n'
D d' b'" d
?
h ' '" h'" hA d " (21)kh
'
1'" a+b
0 0 at ang t tic tot n atn (;In u<;1cta. 1ta ay x =2'
Lffyx=a;b trong(2.1).Khi do,tathudu<;1ch~quasau.
H~qua2.2.
Gid sa rlinghamf nhutrangdjnhly 2,1,taco batdangthac
(2,10)
b
ff(t)dt- I 1+(-1)' (b-a)'" f Ck)(
a+b
)a k=O (k+I)! 2k+1 2
~ Ilfcn)t
2n(
(b- a)
n+l
n+1)! .
MQtke'tquakhact6ngquatbfftd~ngthuchinhthang1ah~quasau.
J/UJl M IffllluLruJ tJule... Trang16 @1uLdrl{J2: @ae hat ilLi.nq tJuLe...
H~qua2.3.
V6i cacgiGthietnhutrangdinhly 2.1,tacobatdangthac
(2.11)
b
ff(t)dt-I (b-a)k+lf(kJ(a)+(-l)kf(kJ(b)
a k:O (k+1)! 2
{
1 n=2r,
< 1 (b-aJ"'llf'"'II.x 2"','-1 n:2r+l
- (n +1)! 22r+1'
Chung minh.
Dungd~ngthuc(1.14),tadu<;$c
(2.12)
b
ff(t)dt-I (b-a)k+1f(k)(a)+(-l)kf(k)(b)
a k=O (k+I)! 2
b
=I II: (t)f(n)(t)dt
a
b
::;Ilf(n)IL ~Tn(t)ldt.a
* N€u n =2r, khid6
(2.13) flT2r(t)ldt=~f(b - t)2r+(t- a)2rdta (2r).a 2
=~ !
[
(b - a)2r+l+ (b - a)2r+l
](2r)! 2 2r+1 2r+1
- (b-a)2r+l
(2r +I)!
- (b-ay+l
(n +I)!
* N€u n=2r+1 dAth (t) =(b-t )2r+l_ (t-a )2r+l tE [a b], . 2r+l , ,.
J~t W Iffli iu1ruJtluIR-... Trang17 ~ 2: @Liehat ilfing tluIR-...
Chli Y ding
hzr+1(t)
=0, khi t=a+b
2 '
>0, khi tE[a a+b), ,
2
<0, khi tE (a+b b]
2 ' .
Khi d6
(2.14)
a+b
b ""2
flhzr+1(t)ldt= f[(b - t)zr+1- (t - a)Zr+l]dt
a a
b
+ f[(t-a)Zr+1-(b-t)Zr+1]dt
a+b
Z
- 2(b-a)Zr+z
2r+2
4(b;af'
2r+2
=zr~z[Z(b-a)2n2- (b-a)2n2]22r
= 1 (b-a)2r+2
(
2-~
J2r+2 22r
- 1-
2
(b-a )
2r+2 22r+1_ 1
r+2 x 22r .
Dod6
(2.15)
bib 1
fiT (t)ldt = f- I h (t)ldt
a 2r+1 (2r+l)!a22r+1
- 1-
(
(b )
2r+ 22r+1
2r+2)! -a 'x -I22r+1
JIiL}l ro 1Jt11ilJ"uJ lJum... Trang18 ~ 2: @ae1Jt11~ lJuI£...
1 22r+1-1
= (b-a)n+1x .
(n +I)! 22r+1
Ba'tdAngthuc(2.11)duQcsuyratu(2.12),(2.13)va(2.15).
V?y h~qua2.3duQc hungminh..
Ba'tdAngthucsail day theochuftn11.1100 chokhaitri€n gi6ngTaylor(1.19)
clingdung.
H~qua2.4.
Gia sa riinghamg nhutrongh~qua1.4.Khi d6tac6biltdangthac
(2.16) g(y) - g(a) - ~(y - X)k+1+(-I)k (x - a)k+1L.J (hi)(
k=O (k +I)! g x)
II
(n+l)
II
~ g 00 [(y-xy+l+(x-ay+l]
(n+I)!
II
(n+l)
II
~ g 00 (y-ay+l, 'v'xE[a,y].
(n+1)!
Chungminh.
Chox E [a,y],tucacdAngthuc(1.19),(1.20),taco
(2.17) g(y) - g(a) - ~(y - X)k+1+(-I)k (x - a)k+1L.J (hi)(
~ ~+1)! g ~
y ,
=I fKn(x,t)g(n+l)(t)dt
a
~Ilg(n+I)IL~Kn(x,t)ldta
=l/g(n+l)t[iCt-ay dt+f(y-tYdt]a n! x n!
J~t yj' lull ilLirl{JiJuU!... Trang 19 ~2: @LieWil~iJuU!...
II
(n+l)
II
= g 00 [(x-ay+l+(Y_Xy+l]
(n+I)!
II
(n+l)
II
S g 00 (y-aY+\
(n+I)!
trongdo,bit d~ngthucsailclingcua(2.16)du<jchungminhnho(2.3)..
Chuy2.1.
if Trong(2.16),liy x=a, tadu<jc
k
II
(n+l)
II
g(y) - I (y - a) g(k)(a)S g 00 (y - ay+l,Vy ~a.
k=O k! (n+I)!
Ta clingbi€t rang(2.18)chomQtdanhgiatITcongthuckhai tri€n Taylorc6
(2.18)
di€n xungquanhdi€m x =a maai clingbi€t.
iif Trong(2.16),liy x =a~y , tadu<jc
(2.19) g(y)-g(a)-I 1-(-I)k (y-a)k (k)
(
a+y
)k=l k! 2k g 2
II
(n+l)
IIs g 00 (y - a)n+l Vx E [a y].
2n(n+l)! ' ,
Bit d~ngthuc(2.19)chungtorangvoi g ECoo([a,b])thlchu6i
(2.20) g(a)+f 1-(-I)k (y-a)k (k)(
a+Y
Jk=l k! 2k g 2
hQit\1nhanhv~g(y) nhanhhonchu6ithongthuongf (y - ~)k g(k)(a), mak=O k.
chu6inaychlnhla chu6iTaylorcuag. HonmIa,taclingchuyrangtrong
(2.19)chIchuanhungdt,lohamcip Ie cua g.
JJltll Jij' luLl ilJ.ruJ iJule... Trang20 ~ 2: @Li£hif1ilJ.ruJ iJule...
Ch6 Y 2.2.
if TrongbatdAngthuc(2.1),lay n=1,tac6
(2.21)
!1(t)dt-(b-a)/(x) ~ (x-a)' ;(b-X)' 11/'11.,\fXE[a,b].
Tinh toandongiantathudu<:jc
(2.22)
1 2 b 2 1 b 2 (
a+b
)
2
-[(x-a) +( -x) ]=-( -a) + x-- .
2 4 2
Khi d6,tathudu<:jcbatdAngthucOstrowski
( )
2
a+b
x--
I b 1 2
(2.23)I/(x)--fl(t)dt::; -+ 2 l(b-a)ll/l", \ixE[a,b].b-a a 4 (b-a)
iif TrongbatdAngthuc(2.10),lay n = 1tadu<:jcbatdAngthuctrungdi€m
(2.24)
!f(IJdl-(b-aJf( a;b)l:;; ~(b-aJ21If'II..
iiif TrongbatdAngthuc(2.11),lay n=1,tadu<:jcbatdAngthuchlnhthang
(2.25)
!f(t)dt-(b-a/(a); f(b)[ ~~(b-a)'lIft.
ivf TrongbatdAngthuc(2.16),lay n=1,tathudu<:jcbatdAngthuc
( )
2
a+y
(2.26) Ig(y)-g(a)-(y-a)g/(x)I:o:I.!.+ x- 2, l(y-a)'llgllll,4 (y- a) 00
\ix E [a,y].
Ch6 Y 2.3.
if Trong bat dAngthuc (2.1), lay n =2, khi d6 ta du<:jc
Jlfi}l M Iffli ili1uJ 1JttI£... Trang21 @/w'dmJ2: @LieMl ~ 1JttI£...
(2.27)
b
(
a+b
)fl(t)dt-(b-a)/(x)+(b-a) X-2 II (X)
1
~6[(x-a)3 +(b-x)3]lIlll", VxE[a,b].
Baygio,tachliy rang
(2.28)
(x -a)' +(b-x)' =(b-a{(b;a)'+3(x- a;bn
khi do,taHml(;liduc;5cbatd~ngthlictrong[2]
(2.29)
b
(
a+b
)fl(t)dt- (b- a)/(x) +(b- a) x -2 II (x)
(
x- a+b
J
2
1 1 2
~1-+
I(
b )
3
11
II
II24 2 (b- a)2 - a I ",' Vx E [a,b].
ii/ Trongbatd~ngthlic(2.10),lay n=2, tathuduc;5cbat d~ngthlictrung
di~mc6di~n
(2.30)
!f(l)dl-Cb-a)f( a~b)l;;; 2~Cb-a)'llf't.
iii/ Trongbatd~ngthlic(2.11),lay n=2, tathuduc;5cbatd~ngthlic
(2.31)
b
fl(t)dt - (b- a)lea) +I(b) (b- a)2 II (a)- II (b)
a 2 2 2
< (b - a) 3111IIt .- 6
iv/Cu6icling,trong(2.16),lay n=2, tathuduc;5cbatd~ngthlic
(2.32)
g(y)- g(a)-(y-a)gl (x)+(y-a{x- a~Y)gll(x)
J~t .uf IJiiL ~ tJui'R... Trang22 ~ 2: @ae IJiiL ~ tJui'R...
(
X - a+Y
J
2
1 1 2
~1-+
I( )
3
11
///
11
242 (y-a)2 y-a g oo,VxE[a,y].