Minoration de li(x)
dans Arithmétique
Salut tout le monde, est-ce que c'est juste d'utiliser la moyenne d’intégrale et dire que $$\frac{x}{\ln(x)}\leq li(x)\qquad ?$$
Réponses
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Si ton $li(x) = \int_2^x \frac{\mathrm{d}t}{\log t}$ alors une minoration brutale donne $$li(x) \geq \frac{x-2}{\log x},$$ ça te suffirait ?
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Mais mon $li(x)$ c'est à partir de zéro.
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Je ne sais jamais à quelle borne correspond la présence ou non de majuscule. Bref, dans ce cas tu as $li(x) = \text{Li}(x) + li(2) \geq \frac{x-2}{\log x} + li(2)$ avec, selon Wikipedia ( https://fr.wikipedia.org/wiki/Logarithme_intégral ), $li(2) \approx 1,045$. Ainsi, en supposant si $x \geq e^{li(2)/2} \approx 2.018$ on a bien $li(x) \geq \frac{x}{\log x}$.
Ton inégalité est fausse pour $x=2$ par exemple par contre. -
Je travaille sur des valeurs de $x$ supérieures à 11 donc y a pas de problème. Donc il faut toujours revenir à L majuscule puis ajouter le $li(2)$ pour avoir des encadrements, normalement. Merci beaucoup.
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Maintenant, la minoration
$$\textrm{Li}(x) \geqslant \frac{x}{\log x}$$
est vraie pour tout $x \geqslant e^2$. -
Une référence? stp
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Une référence, ça sera moi, si ça ne te gêne pas.
On commence par vérifier numériquement l'inégalité pour $x \in \left[ e^2,16 \right]$ et on suppose $x > 16$.
1. Avec une intégration par parties, on a
$$\frac{x}{\log x} + \int_2^x \frac{\textrm{d}t}{(\log t)^2} = \textrm{Li}(x) + \frac{2}{\log 2}.$$
2. Pour tout $x \geqslant 16$, d'après l'inégalité de Hermite-Hadamard, on a
$$\int_2^x \frac{\textrm{d}t}{(\log t)^2} \geqslant \frac{x-2}{\log^2(x/2+1)} \geqslant \frac{7}{2(\log 3)^3} > \frac{2}{\log 2}$$
ce qui permet de conclure. -
Excellent ::o Merci.
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Soit $f :\left[ a,b \right] \to \mathbb{R}$, $a < b$, une fonction convexe sur $\left[ a,b \right]$. Alors
$$f \left( \frac{a+b}{2} \right) \leqslant \frac{1}{b-a} \int_a^b f(x) \, \textrm{d}x \leqslant \frac{f(a)+f(b)}{2}.$$ -
Merci (tu)
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De rien ! Et comme je ne peux pas m'en empêcher (!), voici l'une des dernières améliorations de ce résultat (Farissi, 2010) : Sous les mêmes hypothèses que ci-dessus
$$f \left( \frac{a+b}{2} \right) \leqslant \sup_{0 \leqslant \lambda \leqslant 1} \ell (\lambda) \leqslant \frac{1}{b-a} \int_a^b f(x) \, \textrm{d}x \leqslant \inf_{0 \leqslant \lambda \leqslant 1} L (\lambda) \leqslant \frac{f(a)+f(b)}{2}$$
où $\ell,L: [0,1] \to \mathbb{R}$ sont définies par
\begin{align*}
\ell(\lambda) &:= \lambda f \left( \frac{\lambda b + (2-\lambda) a}{2} \right) + (1-\lambda) f \left( \frac{(1+\lambda) b + (1-\lambda) a}{2} \right) \, ; \\
L(\lambda) &:= \tfrac{1}{2} \left \{ f(\lambda b + (1-\lambda)a) + \lambda f(a) + (1-\lambda) f(b) \right \}.
\end{align*}
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