Σελίδα 1 από 1

Bolzano

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 27, 2018 8:38 pm
από Nikos002
1 + xf(x) \leq sinx+ cosx για καθε x\in \mathbb{R}
f(0)=1, f \sigma \upsilon \nu \varepsilon \chi \eta \varsigma

Να δείξετε ότι υπάρχει \xi \in \mathbb{R}
τέτοιο ώστε f(\xi) =0
Ευχαριστω προκαταβολικά σε όποιον έχει χρόνο να με βοηθήσει

Re: Bolzano

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 27, 2018 9:14 pm
από xarit
Καλησπέρα.
f συνεχής ,άρα \underset{x\to 0}{\mathop{\lim}}\,f(x)=1>0 άρα υπάρχει α κοντά στο 0 ώστε f(\alpha)>0.
\cdot Για x>0 έχουμε f(x)\leq \dfrac{sinx+cosx-1}{x}.Βρίσκουμε f(\pi)\leq \dfrac{-2}{\pi}<0.
f συνεχής στο [\alpha,\pi].
Άρα από Θ.Bolzano υπάρχει ,τουλάχιστον, ένα \xi\in(\alpha,\pi) ώστε f(\xi)=0

Re: Bolzano

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 27, 2018 9:37 pm
από Mihalis_Lambrou
Nikos002 έγραψε:
Πέμ Δεκ 27, 2018 8:38 pm
1 + xf(x) \leq sinx+ cosx για καθε x\in \mathbb{R}
f(0)=1, f \sigma \upsilon \nu \varepsilon \chi \eta \varsigma

Να δείξετε ότι υπάρχει \xi \in \mathbb{R}
τέτοιο ώστε f(\xi) =0
Σωστή η παραπάνω λύση αλλά κάνει τα εύκολα δύσκολα με τα περιττά στοιχεία που έχει (δεν χρειάζονται να περί \alpha >0). Βελτιώνω:

Έχουμε f(0)=1>0. Επίσης για x= \pi είναι 1+ \pi f(\pi) < -1, άρα  \pi f(\pi) < -2<0, από όπου f(\pi) <0. Τώρα Bolzano στο [0, \pi].

Re: Bolzano

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 27, 2018 9:48 pm
από xarit
Το απλό είναι το πιο δύσκολο.Απορώ αφού δίνεται και το f(0) γιατί το έλυσα έτσι.

Re: Bolzano

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 27, 2018 9:52 pm
από Nikos002
Ευχαριστώ πολύ για την υπόδειξη

Re: Bolzano

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 27, 2018 10:18 pm
από Mihalis_Lambrou
Nikos002 έγραψε:
Πέμ Δεκ 27, 2018 9:52 pm
Ευχαριστώ πολύ για την υπόδειξη
Να 'σαι καλά αλλά, προσοχή, δεν πρόκειται για υπόδειξη. Πρόκειται για πλήρη λύση!

Re: Bolzano

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 27, 2018 10:38 pm
από Mihalis_Lambrou
Nikos002 έγραψε:
Πέμ Δεκ 27, 2018 8:38 pm
1 + xf(x) \leq sinx+ cosx για καθε x\in \mathbb{R}
f(0)=1, f \sigma \upsilon \nu \varepsilon \chi \eta \varsigma

Να δείξετε ότι υπάρχει \xi \in \mathbb{R}
τέτοιο ώστε f(\xi) =0
.
Ας την βελτιώσουμε: Δείξτε το ίδιο πράγμα αλλά χωρίς την υπόθεση f(0)=1. Για να είμαι πιο σαφής:

Αν f : \mathbb R \to \mathbb R συνεχής συνάρτηση με 1 + xf(x) \leq \sin x+ \cos x για κάθε x\in \mathbb{R},
δείξτε ότι υπάρχει \xi \in \mathbb{R} με f(\xi) =0


Δεν πρέπει να δυσκολέψει κανέναν.

Re: Bolzano

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 27, 2018 10:53 pm
από xarit
\cdot Για x>0 έχουμε f(x)\leq \dfrac{sinx+cosx-1}{x}.Άρα \underset{x\to 0^{+}}{\mathop{\lim}}\,f(x)\leq \underset{x\to 0^{+}}{\mathop{\lim}}\,\dfrac{sinx+cosx-1}{x}=1
\cdot Για x<0 έχουμε f(x)\geq \dfrac{sinx+cosx-1}{x}.Άρα \underset{x\to 0^{-}}{\mathop{\lim}}\,f(x)\geq \underset{x\to 0^{-}}{\mathop{\lim}}\,\dfrac{sinx+cosx-1}{x}=1.
Αφού f συνεχής ,τότε f(0)=1 και τα γνωστά μετά.

Re: Bolzano

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 27, 2018 11:30 pm
από Nikos002
Η άσκηση κανονικά ήταν έτσι όπως το είπε ο κύριος Μιχάλης , εγώ στην αρχή προσπάθησα στο [0,π/2] απλως έμενε το μικρότερο ή ίσο , σκέφτηκα να πάρω δύο περιπτώσεις απλως δεν είμουν εντελως σίγουρος δηλαδή ότι f(π/2)=0 ή αν f(π/2) <0 με το f(π/2) διαφορετικό του μηδενός

Re: Bolzano

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 27, 2018 11:31 pm
από Nikos002
Nikos002 έγραψε:
Πέμ Δεκ 27, 2018 11:30 pm
Η άσκηση κανονικά ήταν έτσι όπως το είπε ο κύριος Μιχάλης , εγώ στην αρχή προσπάθησα στο [0,π/2] απλως έμενε το μικρότερο ή ίσο , σκέφτηκα να πάρω δύο περιπτώσεις απλως δεν είμουν εντελως σίγουρος δηλαδή ότι f(π/2)=0 ή αν f(π/2) <0 με το f(π/2) διαφορετικό του μηδενός

Re: Bolzano

Δημοσιεύτηκε: Παρ Δεκ 28, 2018 12:53 am
από Mihalis_Lambrou
Mihalis_Lambrou έγραψε:
Πέμ Δεκ 27, 2018 10:38 pm

Αν f : \mathbb R \to \mathbb R συνεχής συνάρτηση με 1 + xf(x) \leq \sin x+ \cos x για κάθε x\in \mathbb{R},
δείξτε ότι υπάρχει \xi \in \mathbb{R} με f(\xi) =0

.
xarit, σωστή η λύση σου αλλά μπορούμε πιο απλά, αποφεύγοντας να πάρουμε όρια:

Για x= \pi είναι 1+ \pi f(\pi) \le -1, άρα \pi f(\pi) \le -2<0, από όπου f(\pi) <0.

Για x= -\pi είναι 1- \pi f(-\pi) \le -1, άρα -\pi f(-\pi) \le -2<0, από όπου f(-\pi) >0.

Τώρα Bolzano στο [-\pi, \pi].