Godzio:
2x * arctg(x) ≥ ln(1 + x
2)
Zdefiniujmy sobie funkcję f(x) = 2x * arctg(x) − ln(1 + x
2).
Pokażemy, że jej najmniejszą wartością jest 0.
| | 2x | | 2x | |
f'(x) = 2arctg(x) + |
| − |
| = 2arctgx |
| | 1 + x2 | | 1 + x2 | |
f'(x) > 0 gdy x > 0 oraz f'(x) < 0 gdy x < 0
Stąd f(x) maleje w przedziale (−
∞,0), w punkcie (0,0) osiąga minimum, a następnie zaczyna
rosnąć w przedziale (0,
∞).
Zatem f(x) ≥ 0 ⇒ 2x * arctg(x) − ln(1 + x
2) ≥ 0 ⇒ 2x * arctg(x) ≥ ln(1 + x
2) dla x ∊ R