作者yhliu (老怪物)
看板trans_math
标题Re: [考古] 98台联
时间Wed Jun 9 22:42:16 2010
※ 引述《iloveddl (~momo~)》之铭言:
: b
: Find the values a < b such that ∫ 1-e^(1-x^2) dx has minimaal value.
: ═ a
: 第二题感觉最小值是当a=b时积分式为0只是不知道怎麽证明
因 1-e^{1-x^2} 可能为负, 因此 a=b 不一定是最小.
先固定 a, 考虑 b≧a 时的最小值:
b
Let g(b;a) = ∫ (1-e^{1-x^2}) dx
a
则
g'(b;a) = 1-e^{1-b^2}
若 a<-1, 则 b=±1 是临界点, 且 g'(b;a)>0 when b>1.
得可能之最小值 g(a;a)=0 或
1
g(1;a) = ∫ (1-e^{1-x^2}) dx
a
若 -1≦a<1, 则 g(b;a) 有唯一临界点 b=1, 也是 g(b;a)
最小值所在.
若 a≧1, 则 g'(b;a)>0 for all b>a, 故最小值是 g(a;a),
即 0.
变动 a, 以取得 h(a,b)=g(b;a) 之绝对最小值.
显然只有 g(1;a)<g(a;a)=0 才可能得到真正的最小值.
令 ψ(a) = g(1;a), 则
ψ'(a) = -(1-e^{1-a^2})
临界点 a=±1, ψ' 正负: - + -.
不过, a≧1 时 g(b;a) 最小值是 g(a;a)=0 而非 g(1;a),
因此 a=-1 得 ψ(a) 最小值.
故原积分之最小值是在 [-1,1] 之积分.
以上是笨蛋 yhliu 解法.
聪明者说:
1-e^{1-x^2} 在 x in (-1,1) 为负, 在 [-1,1] 之外为正.
所以, 答案当然是: a=-1, b=1.
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