質問<2618>
「「不等式の問題」」
日付 2005/10/12
質問者 なおひ


次の不等式を証明せよ。
(1)
1-x < e^x < 1-x+(x^2)/2

(2)
cosx>1-(\(x^{2}\))/2 (x>0)

を教えてください。宜しくお願いします。

★希望★完全解答★

お便り
日付 2005/10/30
回答者 たなか


 まず、問題の不等式が誤っています。
(1)eのx乗<1-x+(xの2乗)/2
となっていますが、x=1の場合、e<1/2となってしまいます。

 それでは、正しい不等式は何か、たぶん、
(1’)1-x<eの(-x乗)<1-x+(xの2乗)/2 
ですね。
証明を始める前に、テイラー展開をインターネットで、勉強してね。
難しいものでは、ありません。

f(x)が連続していて微分可能ならば、
f(x)=Σ(n=0から無限大)fのn回微分の関数のg(0)の
値×(xのn乗)/n!

(1)の解
テイラー展開により、
eの(-x乗)
=(\(\frac{1}{0}\)!)+(-x/1!)+(xの2乗/2!)+(-xの3乗/3!)・・・
 ちょっと、強引なのですが、従って(1’)は、成立。

(2)の解
テイラー展開により、
cos(x)=cos(0)-(xの二乗/2!)+・・・
このとき、次のxの4乗/4!)は、+である。
 また、ちょっと、強引なのですが、従って(2)は、成り立つ。