Deve ser nível <= 3 porque é teste :)
Mas os números são tão "desiguais" que dá pra usar uma aproximação beeem
mais simples com os logs.
Acho que só precisaria saber que log é função injetiva crescente (ou seja,
pode "mandar" log dos dois lados da desigualdade :P)

Começando com n^log n < (log n)^n:
log(n^log n) < log((log n)^n)
(log n)^2 < n (log (log n))
Usando log 2010 < 4, o lado esquerdo fica: (log n) * (log n) = (2010 log
2010)^2 < (2010 * 4)^2 = 2010^2 * 16
Usando log 2010 > 3, o lado direito fica: n (log (log n)) = 2010^2010 log
(2010 log 2010) > 2010^2010 log (2010 * 3) > (2010^2010) * 3
e (2010^2010) * 3 = (2010^2) * (2010^2008) * 3.
Juntando os resultados sai a primeira desigualdade.

A segunda dá pra fazer assim:
log((log n)^n) < log(n!)
n (log (log n)) < log 1 + log 2 + ... + log n
Agora separamos só os maiores termos do lado direito:
log 1 + log 2 + ... + log n > log(n/2) + log(n/2 +1) + ... + log n > n/2 *
log(n/2)
Voltando para a desigualdade original:
n (log (log n)) < n/2 * log(n/2)
2 log(log n) < log n + log(1/2)
E usando log 1/2 > - 1 temos: 2 log(log n) < log n - 1
Substituindo os valores:
Lado esquerdo: 2 log(log n)  = 2 log(2010 log 2010) < 2 log(2010 * 4) < 2 *
4 = 8
Lado direito: log n - 1 = 2010 log 2010 - 1 > 2010 * 3 - 1

Se não errei nenhuma conta, acho que é isso.

[]s

2012/2/24 Bernardo Freitas Paulo da Costa <[email protected]>

> 2012/2/24 Mauricio barbosa <[email protected]>:
> > Sendo n=2010^2010 e log n  é igual ao número m tal que 10^m = n, então:
> >
> > a) n! < n^log n < (log n)^n
> > b) n^log n < n! < (log n)^n
> > c) (log n)^n < n^log n < n!
> > d) (log n)^n < n! < n^log n
> > e) n^log n < (log n)^n < n!
> >
> > A resposta certa é letra e.  Como mostrar isso?
> Eu diria que a primeira coisa é mostrar que a^b < b^a quando a > b >
> exp(1), digamos por derivada. Isso decide a primeira desigualdade.
> Depois, para (log n)^n e n!, eu usaria Stirling + log:
>
> log( (log n)^n ) = n * log (log(n))
> log (n! ) ~ (n + 1/2)*log(n) - n, e você ganha no log(n) >> log log n
>
> Mas eu não sei o contexto exato. Por exemplo, tudo isso não rola se
> for nível <= 3...
> --
> Bernardo Freitas Paulo da Costa
>
> =========================================================================
> Instruções para entrar na lista, sair da lista e usar a lista em
> http://www.mat.puc-rio.br/~obmlistas/obm-l.html
> =========================================================================
>

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