MathLabs

Bài 4

Chứng minh tập nghiệm của bất đẳng thức ∑k=170kx−k≥54\sum_{k=1}^{70}\frac{k}{x-k}\ge\frac{5}{4} là hợp của các khoảng rời nhau có tổng độ dài bằng 19881988.
Bước 1 trên 4: Đặt hàm hữu tỉ
f(x)=∑k=170kx−kf(x)=\sum_{k=1}^{70}\frac{k}{x-k}
Phân tích chi tiết

Đặt f(x)=∑k=170kx−kf(x)=\sum_{k=1}^{70}\frac{k}{x-k}. Trên mỗi khoảng (n,n+1)(n,n+1) với 1≤n≤691\le n\le69, mọi số hạng đều giảm nghiêm ngặt khi xác định, nên ff cũng giảm nghiêm ngặt. Khi x→n+x\to n^+, số hạng n/(x−n)n/(x-n) tiến tới +∞+\infty; khi x→(n+1)−x\to(n+1)^-, số hạng (n+1)/(x−n−1)(n+1)/(x-n-1) tiến tới −∞-\infty. Vì vậy định lý giá trị trung gian cho nghiệm duy nhất rn∈(n,n+1)r_n\in(n,n+1) sao cho f(rn)=5/4f(r_n)=5/4.