• 締切済み

数学の問題がどうしても解けません。。。

数学の問題がどうしても解けません。。。 どなたか教えてください 1、 f"(x)が常に正なるところでは  1/n{f(x1)+f(x2)+f(x3)+・・・+f(xn)}?f(x1+x2+x3+・・・+xn/n) なることを証明せよ。ただし、符号は x1=x2=x3=・・・=xn のときに限る。 2、 定積分の値を求めよ ∫[0~2π] 1/a+cosx dx (a>1)

みんなの回答

  • OKXavier
  • ベストアンサー率53% (135/254)
回答No.1

ヒントです。 (1) 「f"(x)が常に正」では、f(x)は下に凸の関数ですから、 {f(x1)+f(x2)}/2≧f((x1+x2)/2) が成立します。 (2) 複素積分で求めます。 Cを閉曲線|z|=1とし、 cosx=(z+z^(-1))/2 ∫[0→2π]dx/(a+cosx)=∫_c {1/{a+((z+z^(-1))/2)}(dz/iz) で計算する。 1つの特異点がCの内部にあることに注意し、 計算には留数定理を利用する。 因みに答えは、2π/(√(a^2-1))

関連するQ&A

  • 数学の問題がわからないので教えてください

    次の数学の問題の解き方を教えてください。 F_1(x)=sinx+cosx, F_n+1(x)=F_n(x)F'_n(x) のとき (1)F_n(x)を正弦にに直せ。 (2)mを正の整数とするとき、F'_4m(0)の値を求めよ です。 途中式もお願いします

  • 微積分の証明問題についての質問です。

    微積分の証明問題についての質問です。 xの2乗をx^{2}のように表しています。 f:R^{n} → R , p∈R とする。 fが微分可能のとき、次の(1),(2)が同値であることを示せ。 (1)任意のα>0 と(x1,x2,…,xn)∈R^{n} に対して、 f(αx1,αx2,…,αxn) = α^{p}f(x1,x2,…,xn) …(※) (2)任意の(x1,x2,…,xn)∈R^{n}に対して、 Σ[k=1,n]xk{∂f(x1,x2,…,xn)/∂xk} = pf(x1,x2,…,xn) …(♯) ヒントとして、 ・(1)⇒(2) (※)の両辺をαで微分して、α=1とおく。 ・(2)⇒(1) F(x1,x2,…,xn,α) := α^{-p}f(αx1,αx2,…,αxn) を考えて、 ∂F(x1,x2,…,xn,α)/∂α = 0 を示せ。 が与えられています。アドバイスお願いします。

  • 積分 問題

    積分 問題 e^x≧1+xを使って、 (1)x1,・・・xn=1(xi≧0)ならばx1+・・・xn≧nを証明せよ。 (2)a1,・・・an>0ならばn(√a1,・・・an)≦(a1+・・・+an)/n どのように問題を解いて良いのか全くわかりません・・・ ご回答よろしくお願い致します。

  • 数学の積分の問題でわからないのがあります。

    数学の積分の問題でわからないのがあります。 (1)∫cosx/(1-cosx)dx (2)∫((x)^1/4)/(1+√x)dx (3)∫(1-x)/(x+2)dx  ←全体にルートがかかってます (4)∫(x^2+1)dx  ←これも全体にルートがかかってます。 わかる方がいたらできれば細かく教えてほしいです。

  • 数学の微分積分の問題がわかりません。

    数学の微分積分の問題がわかりません。 aを実数とする。関数f(x)=ax+cosx+(sin2x)/2が極値をもたないように、aの値の範囲を求めよ。 わかりません。、 お願いします!!

  • 複素積分による距離の逆べき乗型関数のフーリエ変換

    複素積分による距離の逆べき乗型関数のフーリエ変換 次の積分が解けずに困っております ∫(exp(i(k・x))/r^a)dx i:虚数単位 n,a:自然数 k=(k1,k2,…,kn)∈R^n x=(x1,x2,…,xn)∈R^n k・x=k1x1+k2x2+…+knxn r=√(x1^2+x2^2+…+xn^2) dx=dx1dx2…dxn 積分領域:R^n全体 この積分が,関数1/r^aのn次元フーリエ変換 (kは逆符号ですが)であることはわかるのですが, nやaが一般の自然数なのでどうしたものかと考えています 数学的帰納法かなにかで求めるのでしょうか 大学の複素積分の講義で出題された課題なので, 留数定理などを利用するのではないかと思うのですが, だとしても分母が有理関数ではなく無理関数なので, 特異点での留数の値の求め方からすでに手が止まってしまいます 以上のような考察だけならできたのですが,そこから先に進めません 非常に一般的で有用な公式のようにも思えたので文献を漁りましたが, 調べ方が悪かったせいか,それらしきものは全く出てきませんでした 計算の一部始終を示していただけるならもちろん,そうでなくとも 何かヒントとなりそうな記事を教えていただけるだけでもありがたいです 初歩的な質問かもしれず恐縮ですが,よろしくおねがいいたします

  • 数学の問題で解答が適切かわからなくて困っています

    困っているのは↓の問題です 「f(t)を連続関数、xを実数として、関数g(x)を次のように定義する。 g(x)=∫(0→1)|f(t)-x|dt (tについて0から1までの積分です) f(t)は微分可能な単調増加関数で、その逆関数も微分可能とし、a=f(1/2)とおく。 このとき、g(x)はx=aで最小値を取ることを証明せよ」 模範解答では、xの値で場合分けをして、計算からdg(x)/dxがx=aにおいて符号変化することを示しているのですが、 f(x)が単調増加であることから、∫(0→1)|f(t)-x|dt がx=f(1/2)において最小であることがグラフの図示によってわかるとおもうのですが(「大学への数学」における「はみ出し削り論法」というやつです)、この問題においてこの解法では論理的に不足があったり飛躍があったりしますか?

  • 数学の証明の問題なのですが、まったく方向性もたてられず困っています。ど

    数学の証明の問題なのですが、まったく方向性もたてられず困っています。どなたか教えていただけにあでしょうか?以下の問題です。 (1)∫1/(x^2+1)^(n+1) dx=(2n-1)!!・π/(2n)!! (2)∫x^n/x^n+1 dx=π/nsin(mπ/n) (0<m<n、nは奇数) 1の積分範囲は-∞~∞で、2の積分範囲は0~∞です。 どなたかわかる方是非ご教授願えないでしょうか? よろしくお願いします。。

  • n次元の体積の求め方

    n次元ユークリッド空間で、   x1≧0, x2≧0,… xn≧0, x1+x2+…+xn ≦ a (aは正定数) を満たす領域の体積を考えます。私はこれを   ∫(0~a)dxn∫(0~a - xn)dxn-1 …∫(0~a -(xn+…+x2))dx1  =∫(0~a)dxn∫(0~a - xn)dxn-1 …∫(0~a -(xn+…+x3))dx2(a -(xn+…+x2))  =…  =a^n/n! として求めました。(http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1057646参照) n=2, 3 の場合にこれが正しいことは容易に確かめられます。自分の回答のことで無責任ですが、一般のnの場合になぜこのような積分で体積が求められるのでしょうか。また、被積分関数が1でないなら積分も必要と思いますが、被積分関数が1の場合は単なる体積です。積分を使わずにこの体積を幾何学的に直感的に説明する方法はないのでしょうか。

  • 数学III 定積分の問題を教えて下さい!!

    問 次の各問に答えよ (1)略 (2)定積分 ∫<0、π> {(xsinx)/(1+cos^(2)x)} dx の値を求めよ。(ただし、∫<a、b> f{x} dxとは「f(x)のaからbの定積分」を表しています。) という問題なのですが、解き方を教えて下さい。 また、どうしてそういう解き方が思いついたのかも教えていただけると有り難いです。 因みに(1)で等式∫<π/2、π> {xf(sinx)} dx = ∫<0、π/2> {(π-x)f(sinx)} dx (但しf(x)は閉区間[0,1]で連続)を証明しています。 回答よろしくお願いいたします!!