¿Cómo se muestra rigurosamente que si [math] w ‘<w \ implica b ^ {w'} <b ^ {w} [/ math]?

¡Por supuesto que el caso de b <1 importa!

Después de todo, [matemática] 0.5 ^ 3 = 0.125 <0.5 ^ 2 = 0.25 [/ matemática], lo que sería una contradicción con la afirmación que dio. La declaración que da es, por definición, equivalente a la declaración de que la función exponencial está aumentando estrictamente.

La primera proposición para probar es que la función [matemática] f (x) = e ^ x [/ matemática] está aumentando estrictamente. Dado que la derivada de esta función es en sí misma, esta función siempre tiene una derivada positiva, distinta de cero, por lo que está aumentando estrictamente.

Ahora defina [math] b ^ x = e ^ {x \ ln b} [/ math].

Para [matemática] b> 1 [/ matemática], [matemática] \ ln b> 0 [/ matemática]. Entonces, si [matemáticas] x> x ‘[/ matemáticas], [matemáticas] x \ ln b> x’ \ ln b [/ matemáticas]. Como [matemática] e ^ y> e ^ {y ‘} [/ matemática] si [matemática] y> y’ [/ matemática], [matemática] e ^ {x \ ln b} = b ^ x> b ^ { x ‘} = e ^ {x’ \ ln b} [/ math] if [math] x> x ‘[/ math].

El caso [math] b> 1 [/ math] o [math] b <1 [/ math] es muy importante, ya que esto es cierto para el primero y falso para el segundo (si [math] 0

En cuanto a cómo mostrar esto rigurosamente cuando [matemáticas] b> 1 [/ matemáticas], todo depende de cómo haya definido formalmente la exponenciación para comenzar. Pero presumiblemente, ya tienes a tu disposición o al menos puedes descubrir más fácilmente cómo mostrar que [matemáticas] b ^ x> 1 [/ matemáticas] para [matemáticas] x> 0 [/ matemáticas] y que [matemáticas] \ frac {b ^ w} {b ^ {w ‘}} = b ^ {w – w’} [/ math], de lo cual el resultado se deduce directamente (según otros principios habituales sobre aritmética en general, que también supongo tienes disponible para ti …).

Por supuesto que importa. Si b <1, entonces no se cumple. 0 <1, pero 0.5 ^ 0> 0.5 ^ 1.

Para b> 1, simplemente se refiere a la definición de operación de potencia de números reales (x ^ y = exp (y * ln (x))), y usa el hecho de que ln (b) es positivo, y exp es un aumento función.

primero es fácil probar contraejemplos, como w ‘= 2; w = 3; b = -1, claramente (-1) ² = 1> (- 1) = (- 1) ³

Ahora solo elegiré un b positivo

[matemáticas] b ^ {w ‘}

entonces sí 0 1 son 2 casos diferentes y la fórmula solo es verdadera para b> 1

Tu pregunta está mal formulada. En primer lugar, t debe ser> = 1, si t <1, entonces el resultado es el opuesto. Además, si t es negativo, el resultado tampoco es necesariamente cierto.

Un problema de este tipo tiene un patrón de prueba bastante estándar, ejemplos típicos serían el teorema binomial o el teorema de De Moivre. (Para el caso, también podría probar la derivada de x ^ n = n * (x ^ (n-1) a partir de la inducción en los naturales y siguiendo este patrón de prueba).

  1. Demuestre los números naturales + 0, luego demuestre los números enteros en general. A menudo se puede aplicar una prueba por inducción.
  2. Demuestre potencias fraccionarias como 1 / n. En la pregunta, esto se puede probar asumiendo lo contrario y terminando en una contradicción.
  3. Demuestre para los racionales p / q donde p / q son enteros. Esto es simplemente combinar los resultados 1 y 2 anteriores.
  4. Probar para los reales. Esto es más complicado. Para un número real p, definimos el valor de t ^ p como el límite de una secuencia t ^ pn donde pn es una secuencia de ratonales convergentes a p. Podemos tomar dos secuencias pn, qn de racionales convergentes a py q, (p

  1. La relación es incorrecta para 0
  2. Simplemente tome el registro en ambos lados y calcúlelo, buscar más rigor es innecesario para tal pregunta.