shaitan's blog

長文書きたいときに使う.

東工大2023年前期問題1

(与式)<\displaystyle\int_0^{2023}\frac2{e^x}\mathrm dx=\Bigl[-2e^{-x}\Bigr]_0^{2023}=2(1-e^{-2023})<2である。
さて、y=e^xは下に凸なので、(1, e)における接線y=exは接点をのぞき下側にある。つまりe^x\geq ex(等号成立はx=1)。
これより、0\leq xのとき0< x+e^x\leq(e^{-1}+1)e^xとなるから、
(与式)\geq\displaystyle\int_0^{2023}\frac2{(e^{-1}+1)e^x}\mathrm dx=2\cdot\dfrac{1-e^{-2023}}{1+e^{-1}}\geq2\cdot\dfrac{1-e^{-2}}{1+e^{-1}}=2(1-e^{-1})\geq1
ただし、e^2\geq2eよりe\geq2であることを用いた。
以上より求める整数部分は1である。



e>2は断りなく使うのがちょっと気になったので一言付け加えたが、そこで使っているe>0についてはわざわざ書かなくてもいいかなと思った。特に明確な基準があってやっているわけではなく、きまぐれである。