回答:
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説明:
にとって #x = 0# 我々は持っています
#f(0)-e ^( - f(0))= - 1#
新しい機能を考えます #g(x)= x - e ^( - x)+ 1#, #バツ##に##RR#
#g(0)= 0#, #g '(x)= 1 + e ^( - x)> 0#, #バツ##に##RR#
結果として #g# 増加しています #RR#。それはそれが厳密に増加しているので #g# "です#1-1#「(1対1)
そう、 #f(0)-e ^( - f(0))+ 1 = 0# #<=># #g(f(0))= g(0)# #<=># #f(0)= 0#
それを示す必要があります #x / 2 <##f(x)<##xf '(x)# #<=> ^(x> 0)#
#1/2<##f(x)/ x <##f '(x)# #<=>#
#1/2<##(f(x)-f(0))/(x-0)<##f '(x)#
- #f# 連続している #0、x#
- #f# 微分可能です #(0、x)#
平均値定理によると、 #x_0##に##(0、x)#
どれのために #f '(x_0)=(f(x)-f(0))/(x-0)#
#f(x)-e ^( - f(x))= x-1#, #バツ##に##RR# そう
両方の部分を区別することによって
#f '(x)-e ^( - f(x))( - f(x))' = 1# #<=># #f '(x)+ f'(x)e ^( - f(x))= 1# #<=>#
#f '(x)(1 + e ^( - f(x)))= 1# #<=> ^(1 + e ^( - f(x))> 0)#
#f '(x)= 1 /(1 + e ^( - f(x)))#
関数 #1 /(1 + e ^( - f(x)))# 微分可能です。結果として #f '# 微分可能です #f# は2回微分可能です
#f ''(x)= - ((1 + e ^( - f(x)))))/(1 + e ^( - f(x)))^ 2# #=#
#(f '(x)e ^( - f(x)))/((1 + e ^( - f(x)))^ 2# #>0#, #バツ##に##RR#
-> #f '# 厳密に増加しています #RR# つまり
#x_0##に##(0、x)# #<=># #0<##x_0 <##バツ# #<=>#
#f '(0)<##f '(x_0)<##f '(x)# #<=>#
#1 /(1 + e ^( - f(0)))##<##f(x)/ x <##f '(x)# #<=>#
#1/2<##f(x)/ x <##f '(x)# #<=> ^(x> 0)#
#x / 2 <##f(x)<##xf '(x)#