Considere la gráfica de [matemáticas] y = \ ln x [/ matemáticas]. En cierto punto de la gráfica, existe una tangente que pasa por el origen. De hecho, podemos encontrar la ecuación de esta tangente.
La pendiente en cualquier punto del gráfico viene dada por [math] {1 \ over x} [/ math]. Como estamos buscando una tangente que pase por el origen, también podemos escribir la pendiente como:
[matemáticas] {{subida} \ over {run}} = {{\ ln x} \ over x} [/ math]
Tiempo para resolver [matemática] x [/ matemática] igualando las pendientes.
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[matemáticas] {1 \ over x} = {{\ ln x} \ over x} [/ math]
Solo por inspección podemos ver que [math] x = e [/ math] es una solución. Por lo tanto, la ecuación de la tangente en [math] x = e [/ math] es [math] {x \ over e} [/ math]
Aquí hay un gráfico para aclarar lo que está sucediendo.
En el gráfico, podemos ver que [math] {x \ over e}> \ ln x [/ math] en todos los puntos excepto [math] x = e [/ math].
[matemáticas] x> e \ ln x [/ matemáticas]
[matemáticas] x> \ ln {x ^ e} [/ matemáticas]
El aumento de ambos lados al poder de [matemáticas] e [/ matemáticas], da que:
[matemáticas] {e ^ x}> {x ^ e} [/ matemáticas]
Recuerde que esta desigualdad solo es cierta siempre que [math] x \ ne e [/ math]. Sin embargo, si quisiéramos ser más generales, podemos decir que [math] {e ^ x} \ ge {x ^ e} [/ math] para todos [math] x [/ math]. Como señala Frank Heile, este es un hecho exclusivo de [matemáticas] e [/ matemáticas].
Por lo tanto, sustituir [math] x [/ math] con [math] \ pi [/ math] es válido y podemos responder a nuestra pregunta:
[matemáticas] {e ^ \ pi}> {\ pi ^ e} [/ matemáticas]