1. **Énoncé du problème :**
Justifier graphiquement que, pour tout $x \in ]0,+\infty[$, on a $g(x) - h(x) > 0$ avec $g(x) = x^2$ et $h(x) = 2 \ln x - (\ln x)^2$.
2. **Formule et règles importantes :**
On considère la différence $g(x) - h(x) = x^2 - \big(2 \ln x - (\ln x)^2\big) = x^2 - 2 \ln x + (\ln x)^2$.
3. **Travail intermédiaire :**
On peut réécrire cette expression comme
$$g(x) - h(x) = x^2 - 2 \ln x + (\ln x)^2 = x^2 - 2 \ln x + (\ln x)^2.$$
4. **Interprétation graphique :**
Le graphique montre que la courbe de $g(x) = x^2$ est toujours au-dessus de celle de $h(x)$ sur $]0,+\infty[$, donc $g(x) - h(x) > 0$ pour tout $x > 0$.
5. **Conséquence :**
Puisque $g(x) - h(x) > 0$, on a
$$x^2 - (2 \ln x - (\ln x)^2) > 0 \implies 2 \ln x - (\ln x)^2 < x^2.$$
En divisant par $x^2 > 0$, on obtient
$$\frac{2 \ln x - (\ln x)^2}{x^2} < 1.$$
Difference Inequality 1444Eb
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