Тема заняття.Застосування інтеграла до доведення нерівностей.
Теоретичний матеріал.
Сформулюємо теорему про середнє значення та наслідок з неї, який використовується під час доведення нерівностей.
Теорема.Якщо функції і неперервні на відрізку і функція не змінює знак на цьому відрізку, то , де - деяка точка на проміжку .
Наслідок. ,де - найменше і найбільше значення функції на проміжку .
Зокрема, якщо , то:
.
Якщо функції і строго монотонні на відрізку, то будемо мати строгі подвійні нерівності.
Розглянемо приклади застосування наслідку з теореми про середнє до доведення подвійних нерівностей.
Приклад 1.Доведіть нерівність
, якщо .
Вказівка. Розгляньте інтеграл .
Розв’язання. Підінтегральна функція спадає на довільному проміжку , якщо . Тому найменше значення цієї функції на даному проміжку , а найбільше значення .
Застосовуючи наслідок з теореми про середнє, одержуємо: