Περιοδική ακολουθία

Γρίφοι, Σπαζοκεφαλιές, προβλήματα λογικής, μαθηματικά παιχνίδια, αινίγματα

Συντονιστής: Γιώργος Ρίζος

ksofsa
Δημοσιεύσεις: 439
Εγγραφή: Κυρ Απρ 18, 2010 9:42 pm

Περιοδική ακολουθία

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ksofsa » Τετ Απρ 21, 2021 9:00 pm

Καλησπέρα!

Μια ιδιοκατασκευή:

Έστω συνάρτηση f:R\rightarrow R και κάποια τιμή x_{0}. Ξεκινάμε από την τιμή x_{0} και υπολογίζουμε τις τιμές x_{0}, f(x_{0}),f(f(x_{0})),f(f(f(x_{0}))),..., σχηματίζοντας άπειρη ακολουθία.

Για κάποιες συναρτήσεις f και για κάποιες αρχικές τιμές x_{0}, η ακολουθία που σχηματίζεται είναι περιοδική. Παράδειγμα : f(x)=x^2-1,x_{0}=-1, οπότε έχουμε την ακολουθία -1,0,-1,0,....

Έστω f(x)=x^4-2x^3+x^2+x. Να προσδιορίσετε όλες τις τιμές του x_{0}, ώστε η ακολουθία που σχηματίζεται να είναι περιοδική.


Κώστας

Λέξεις Κλειδιά:
ksofsa
Δημοσιεύσεις: 439
Εγγραφή: Κυρ Απρ 18, 2010 9:42 pm

Re: Περιοδική ακολουθία

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ksofsa » Σάβ Ιουν 12, 2021 6:46 pm

Καλησπέρα!

Πριν δώσω τη λύση , θα ήθελα να πω ότι η λύση είναι πολύ απλή ,καθώς στηρίζεται σε μία απλή παρατήρηση (λύση 2-3 γραμμών). Αν είχαμε να κάνουμε με άλλη συνάρτηση θα ήταν ίσως πολύ δύσκολα τα πράγματα , αλλά η επιλογή της συγκεκριμένης συνάρτησης επιτρέπει να δώσουμε πολύ σύντομη και απλή απόδειξη. Αυτό καθιστά και το θέμα διασκεδαστικό, εξ ου και ο φάκελος.


Κώστας
DrStrange
Δημοσιεύσεις: 32
Εγγραφή: Τετ Μάιος 08, 2019 8:30 pm

Re: Περιοδική ακολουθία

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από DrStrange » Σάβ Ιουν 12, 2021 8:48 pm

Η συνθήκη περιοδικότητας είναι ισοδύναμη με το να υπάρχει n θετ. ακερ. και πραγματικός x τέτοιος ώστε f^n(x)=x (1)(n-στη σύνθεση).
Παρατηρούμε όμως ότι f(x)=x^2(x-1)^2+x \ge x με ισότητα ανν x=0 ή x=1. Άρα f^n(x) \ge x (επαγωγικά) και συνεπώς πρέπει x=0 ή x=1. Και τα δύο ικανοποιούν αφού f(0)=0 και f(1)=1.


ksofsa
Δημοσιεύσεις: 439
Εγγραφή: Κυρ Απρ 18, 2010 9:42 pm

Re: Περιοδική ακολουθία

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ksofsa » Σάβ Ιουν 12, 2021 9:28 pm

Πολύ ωραία!

Στη λύση σας φαίνεται ξεκάθαρα η ιδέα κατασκευής της άσκησης, δηλαδή η ανισότητα f(x)\geq x.

Σας ευχαριστώ για την απάντηση!


Κώστας
Απάντηση

Επιστροφή σε “Διασκεδαστικά Μαθηματικά”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 3 επισκέπτες