Συναρτησιακή εξίσωση

Συντονιστής: emouroukos

s.kap
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 2455
Εγγραφή: Τρί Δεκ 08, 2009 6:11 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα

Συναρτησιακή εξίσωση

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από s.kap »

Να βρεθούν οι παραγωγίσιμες συναρτήσεις f,g: \mathbb{R} \to \mathbb{R} για τις οποίες
f^{\prime}(x+g(y))=g(x)+y, \forall x,y \in \mathbb{R}
Σπύρος Καπελλίδης
Άβαταρ μέλους
matha
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 6428
Εγγραφή: Παρ Μάιος 21, 2010 7:40 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη

Re: Συναρτησιακή εξίσωση

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από matha »

Μία λύση:

Παραγωγίζουμε τη δοθείσα πρώτα ως προς x και μετά ως προς y, οπότε λαμβάνουμε αντίστοιχα

\displaystyle{f^{\prime \prime}(x+g(y))=g^{\prime}(x),}

\displaystyle{f^{\prime \prime}(x+g(y))g^{\prime}(y)=1.}

Επομένως, \displaystyle{g^{\prime}(x)g^{\prime}(y)=1,} για κάθε \displaystyle{x,y \in \mathbb{R}.}

Από τη σχέση αυτή προκύπτει ότι

\displaystyle{g^{\prime}(x)=1,} για κάθε \displaystyle{x \in \mathbb{R},} ή \displaystyle{g^{\prime}(x)=-1,} για κάθε \displaystyle{x \in \mathbb{R}.}

Στην πρώτη περίπτωση έχουμε \displaystyle{g(x)=x+c,} και από την αρχική βρίσκουμε \displaystyle{f^{\prime}(x+y+c)=x+y+c,}

για κάθε \displaystyle{x,y \in \mathbb{R}}, δηλαδή \displaystyle{f^{\prime}(x)=x,} οπότε \displaystyle{f(x)=\frac{x^2}{2}+c_{1}.}

Εργαζόμενοι, ανάλογα για τη 2η περίπτωση, έχουμε \displaystyle{g(x)=-x+c}, και η αρχική δίνει

\displaystyle{f^{\prime}(x-y+c)=-x+y+c,} για κάθε \displaystyle{x,y \in \mathbb{R}}

άρα για y=0 προκύπτει \displaystyle{f^{\prime}(x+c)=-x+c} ή αλλιώς \displaystyle{f^{\prime}(x)=2c-x,} οπότε \displaystyle{f(x)=2cx-\frac{x^2}{2}+c_{2}.}

Παρατηρούμε, τέλος, ότι και τα δύο ζευγάρια συναρτήσεων που βρέθηκαν, ικανοποιούν την αρχική.
Μάγκος Θάνος
socrates
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 6603
Εγγραφή: Δευ Μαρ 09, 2009 1:47 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη
Επικοινωνία:

Re: Συναρτησιακή εξίσωση

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από socrates »

Αν δεν κάνω λάθος, το ίδιο συμπέρασμα έχουμε όταν η g είναι απλά μια πραγματική συνάρτηση.
Ωραία άσκηση! :)
Θανάσης Κοντογεώργης
socrates
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 6603
Εγγραφή: Δευ Μαρ 09, 2009 1:47 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη
Επικοινωνία:

Re: Συναρτησιακή εξίσωση

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από socrates »

socrates έγραψε:Αν δεν κάνω λάθος, το ίδιο συμπέρασμα έχουμε όταν η g είναι απλά μια πραγματική συνάρτηση.
Ωραία άσκηση! :)

Ας το δούμε και με αυτή τη συνθήκη... :)
Θανάσης Κοντογεώργης
Απάντηση

Επιστροφή στο “Ανάλυση”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Google [Bot] και 2 επισκέπτες