Problema
Se considera functia f:[1,infinit)->R f(x)=x*integrala de la 1 la x din (e^t)/t*dt-e^x
a) sa se arate ca functia f e crescatoare
b) sa se arate ca lim cand x->infinit din f(x)=+infinit
c) sa se arate ca exista si e unic a>1 astfel incat integrala de la 1 la a din (e^t)/t*dt=e^a/a
Rezolvare
a) f(x)=x*I(x)-e^x
f'(x)=I(x)+x*I'(x)-e^x=I(x)+x*e^x/x-e^x=I(x)>=0 deoarece e^x/x>=0
I(x)->infinit cand x->infinit f'(1)=0 f(1)=-e => f(x) e crescatoare
b) lim cand x->infinit din f(x)=lim cand x->infinit din e^x[x*I(x)/e^x-1]=
lim cand x->infinit din e^x * {[i(x)+x*I'(x)]/e^x-1} =>
lim cand x->infinit din f(x)=lim cand x->infinit din I(x)=+infinit
c) (a-1)*e^x/x=e^a/a => f(x)=x*e^a-a(a-1)*e^x x>=1 x<=a
f'(x)=e^a-a(a-1)*e^x=0 =>e^x=e^a/[a(a-1)] =>x=a-lna-ln(a-1)
g(a)=a-lna-ln(a-1)-1 . sa demonstram ca e pozitiva g(a)
g'(a)=1-1/a-1/(a-1)=0 =>a^2-a-a+1-a=0 =>a^2-3*a+1=0 a=[3+radical(5)]/2
g'(x)=(x^2-3*x+1)/(x^2-x) g([3+radical(5)]/2)=[1+radical(5)]/2-ln(1+radical(5))-ln(3+radical(5))+ln4>0 g'([3+radical(5)]/2)=0
g'(infinit)=1 g(x)=x-1-lnx-ln(x-1)>0 g(infinit)=infinit
=>g(a)>0 =>a-lna-ln(a-1)>1 si a-lna-ln(a-1)<a
f'(1)=e^a-a(a-1)*e >0=f(1) f'(a-lna-ln(a-1))=0 f(a-lna-ln(a-1))=e^a[a-1-lna-ln(a-1)]>0
f'(a)=e^a *(1-a^2+a) care trebuie sa fie negativ =>a^2-a-1>=0 =>
a apartine lui [[1+radical(5)]/2; infinit)
f(a)=e^a(2*a-a^2)<=0 =>a>=2
Din toate => f(x)=0 ptr a apartine lui [2,infinit) => exista a0 unic astfel incat f(x)=0 ptr x<=a0
Sper ca demonstratia e buna. Astept ca de obicei confirmari sau infirmari.