ככל השבר קטן יותר כך התוצאה ב-ln x קטנה יותר (מבחינת זה שהיא שלילית יותר). יותר נכון לומר שכאשר x מתקרב ל-0, ln x נהיה יותר ויותר שלילי. ומנגד גם ככל שאיקס מתקרב לאפס, -1/x נהיה יותר ויותר שלילי.
"לכן רק שבר יתן לך מספר שלילי ב ln ככל שהשבר יותר גדול-יותר מתקרב ל 1 התוצאה תהיה יותר גדולה בln.
מנגד שתחלק מספר שלם ושלילי במספר יותר קטן מ-1 אבל יותר גדול מ-0 זאת אומרת שבר תקבל תוצאה יותר קטנה ככל שהשבר יותר קטן."
איפה הוכחת בדיוק אז שאין פתרון? ככל שהשבר קטן יותר, כך ה-ln קטן יותר וכך גם -1/x קטן יותר. לכן למה שלא יהיה פתרון? אם למשל ככך שהשבר קטן יותר, ln קטן יותר והפונקציה השנייה גדולה יותר אז אפשר לכוון להוכחה. כפי שאתה מציג את פני הדברים, שום דבר לא מוכח.
ואם במרוכבים עסקינן, זה תלוי בבחירת הענף ללוג - וגם תחת בחירת הענף הסטנדרטי (קרי log z = |z| +iArg z) סיכוי לא רע שיש אינסוף פתרונות. בכל אופן, אני לא חושב שכל כך פשוט גם למצוא את הפתרונות מעל המרוכבים, אז מדוע להכניס מספרים מרוכבים לדיון?
בכלל כשדנים באיקס מדברים על הממשי, והוא בסה"כ בתיכון.
אני מניח שאם שאלת את זה, אז רצית מעט להשכיל, שזה יפה מאופן הגדרת הלוגריתם, קל לראות שאם יש פתרונות אז הם נמצאים בתחום:
0 < x < 1
מה שהרבה פעמים עושים כדי להוכיח טענות מסוג זה הוא חקירת פונקציה. נתבונן בפונקציה:
f(x) = ln x + 1/x
נרצה להוכיח שבתחום הנ"ל היא תמיד חיובית או תמיד שלילית (כלומר לא חותכת את ציר האיקס). לשם כך אפשר למשל לגזור את הפונקציה, נקבל:
f'(x) = 1/x - 1/x^2 = (x - 1)/x^2
כאמור הפונקציה יורדת ממש בתחום 0 עד 1 (לא כולל קצוות). אם כך, מספיק לבדוק את הגבולות בקצוות. הגבול ב-1 הוא 1, הפונקציה מוגדרת בין 0 ל-1 ולכן (מכיוון שהיא יורדת כשאיקס קטן מ-1), היא תמיד גדולה שווה ל-1. כלומר קיבלנו: