ΑΣΥΜΠΤΩΤΗ-ΠΑΡΑΓΩΓΟΥ

Δυσκολότερα θέματα τα οποία όμως άπτονται της σχολικής ύλης και χρησιμοποιούν αποκλειστικά θεωρήματα που βρίσκονται μέσα σε αυτή. Σε διαφορετική περίπτωση η σύνταξη του μηνύματος θα πρέπει να γίνει στο υποφόρουμ "Ο ΦΑΚΕΛΟΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΥ"

Συντονιστής: Μπάμπης Στεργίου

KAKABASBASILEIOS
Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 1598
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 01, 2009 1:46 pm

ΑΣΥΜΠΤΩΤΗ-ΠΑΡΑΓΩΓΟΥ

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KAKABASBASILEIOS » Πέμ Μαρ 31, 2022 12:29 am

Καλησπέρα :logo:
άρχισαν πάλι να κυκλοφορούν....τα δύσκολα θεωρητικά θέματα προς τους υποψηφίους...
ένα από αυτά που σίγουρα θα έχει συζητηθεί και εδώ και το δημοσιεύω για την μαθηματικά του αξία...

Έστω συνάρτηση f:R\to R παραγωγίσιμη με \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,{f}'\left( x \right)=2022.

Να δείξετε ότι η γραφική παράσταση της  f δεν έχει οριζόντια ασύμπτωτη στο +\infty

Φιλικά και Μαθηματικά
Βασίλης


f ανοιγοντας τους δρομους της Μαθηματικης σκεψης, f' παραγωγος επιτυχιας
Τα Μαθηματικά είναι απλά...όταν σκέπτεσαι σωστά...
Τα Μαθηματικά είναι αυτά...για να δεις πιό μακρυά...
Τα Μαθηματικά είναι μαγεία...όταν έχεις φαντασία...

Λέξεις Κλειδιά:
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18226
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: ΑΣΥΜΠΤΩΤΗ-ΠΑΡΑΓΩΓΟΥ

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Πέμ Μαρ 31, 2022 1:30 am

KAKABASBASILEIOS έγραψε:
Πέμ Μαρ 31, 2022 12:29 am
Έστω συνάρτηση f:R\to R παραγωγίσιμη με \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,{f}'\left( x \right)=2022.

Να δείξετε ότι η γραφική παράσταση της  f δεν έχει οριζόντια ασύμπτωτη στο +\infty
Αφού \underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,{f}'\left( x \right)=2022 σημαίνει ότι υπάρχει a τέτοιο ώστε για κάθε t\ge a ισχύει f'(t) \ge 1.

Για κάθε x>a υπάρχει από το Θ.Μ.Τ. ένα \xi \in (a,\,x) με f(x) = f(a) + f'(\xi )(x-a) \ge  f(a)+1(x-a).

Παίρνοντας όριο στο x \to +\infty έπεται \displaystyle{\underset{x\to +\infty }{\mathop{\lim }}\,{f}\left( x \right)=+\infty}, από όπου το ζητούμενο.


Άβαταρ μέλους
Christos.N
Δημοσιεύσεις: 2126
Εγγραφή: Πέμ Νοέμ 26, 2009 2:28 pm
Τοποθεσία: Ίλιον

Re: ΑΣΥΜΠΤΩΤΗ-ΠΑΡΑΓΩΓΟΥ

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Christos.N » Πέμ Μαρ 31, 2022 11:39 am

έστω ότι υπάρχει οριζόντια ασύμπτωτη στο +\infty η ευθεία y=l,l\in\mathb{R^*}, τότε \underset{x\to+\infty}{lim} f(x)=l

Είναι \underset{x\to+\infty}{lim} f(x)=\underset{x\to+\infty}{lim} \frac{xf(x)}{x}\overset{\frac{\infty}{\infty}}{=} \underset{x\to+\infty} {lim}(f(x)+xf'(x))=+\infty

άτοπο.

Αν πάλι η οριζόντια ασύμπτωτη στο +\infty η ευθεία y=0, τότε \underset{x\to+\infty}{lim} f(x)=0

Είναι \underset{x\to+\infty}{lim} f(x)=\underset{x\to+\infty}{lim} \frac{e^{-x}f(x)}{e^{-x}}\overset{\frac{0}{0}}{=} \underset{x\to+\infty} {lim}(f(x)-f'(x))=-2022

άτοπο
Η παραπάνω απαντάει στο αυστηρό ερώτημα που τέθηκε, η απόδειξη του Κ.Λάμπρου σε αυτό αλλά και σε ένα ακόμα ισχυρότερο, αποδεικνύει ότι το \underset{x\to+\infty}{lim} f(x) υπάρχει ανεξάρτητα.
Επίσης θα μπορούσαμε να χρησιμοποιούσαμε στην δεύτερη περίπτωση αντί της e^{-x} την \frac{1}{x} για λόγους "συμμετρίας".


Χρήστος Ντάβας
Wir müssen wissen — wir werden wissen! D.Hilbert
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18226
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: ΑΣΥΜΠΤΩΤΗ-ΠΑΡΑΓΩΓΟΥ

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Πέμ Μαρ 31, 2022 2:50 pm

Μία μικρή παρατήρηση με αφορμή την ωραία λύση του Χρήστου: Μπορούμε να ενοποιήσουμε τις δύο περιπτώσεις, δηλαδή τις l\ne 0 και l=0, σε μία.

Αν λοιπόν \underset{x\to+\infty}{\lim} f(x)=l\in \mathbb R, εξετάζοντας την f(x) +c στην θέση της f(x) (όπου c σταθερά της επιλογής μας) μπορούμε να υποθέσουμε ότι l>0. Υπόψη ότι η παράγωγος της f και της f+c είναι ίδιες. Είναι τότε (αντιγράφω)

\underset{x\to+\infty}{\lim} f(x)=\underset{x\to+\infty}{\lim} \frac{xf(x)}{x}\overset{\frac{\infty}{\infty}}{=} \underset{x\to+\infty} {\lim}(f(x)+xf'(x))=+\infty. Άτοπο.


Άβαταρ μέλους
Christos.N
Δημοσιεύσεις: 2126
Εγγραφή: Πέμ Νοέμ 26, 2009 2:28 pm
Τοποθεσία: Ίλιον

Re: ΑΣΥΜΠΤΩΤΗ-ΠΑΡΑΓΩΓΟΥ

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Christos.N » Πέμ Μαρ 31, 2022 3:16 pm

Mihalis_Lambrou έγραψε:
Πέμ Μαρ 31, 2022 2:50 pm
Μία μικρή παρατήρηση με αφορμή την ωραία λύση του Χρήστου: Μπορούμε να ενοποιήσουμε τις δύο περιπτώσεις, δηλαδή τις l\ne 0 και l=0, σε μία.

Αν λοιπόν \underset{x\to+\infty}{\lim} f(x)=l\in \mathbb R, εξετάζοντας την f(x) +c στην θέση της f(x) (όπου c σταθερά της επιλογής μας) μπορούμε να υποθέσουμε ότι l>0. Υπόψη ότι η παράγωγος της f και της f+c είναι ίδιες. Είναι τότε (αντιγράφω)

\underset{x\to+\infty}{\lim} f(x)=\underset{x\to+\infty}{\lim} \frac{xf(x)}{x}\overset{\frac{\infty}{\infty}}{=} \underset{x\to+\infty} {\lim}(f(x)+xf'(x))=+\infty. Άτοπο.
διδακτικός.....

Και αυτό το c ας είναι το |l|+1.


Χρήστος Ντάβας
Wir müssen wissen — wir werden wissen! D.Hilbert
Μπάμπης Στεργίου
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 5582
Εγγραφή: Δευ Δεκ 22, 2008 2:16 pm
Τοποθεσία: Χαλκίδα - Καρδίτσα

Re: ΑΣΥΜΠΤΩΤΗ-ΠΑΡΑΓΩΓΟΥ

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Μπάμπης Στεργίου » Παρ Απρ 01, 2022 10:24 pm

Mihalis_Lambrou έγραψε:
Πέμ Μαρ 31, 2022 2:50 pm
Μία μικρή παρατήρηση με αφορμή την ωραία λύση του Χρήστου: Μπορούμε να ενοποιήσουμε τις δύο περιπτώσεις, δηλαδή τις l\ne 0 και l=0, σε μία.

Αν λοιπόν \underset{x\to+\infty}{\lim} f(x)=l\in \mathbb R, εξετάζοντας την f(x) +c στην θέση της f(x) (όπου c σταθερά της επιλογής μας) μπορούμε να υποθέσουμε ότι l>0. Υπόψη ότι η παράγωγος της f και της f+c είναι ίδιες. .............................
Μιχάλη, αν και πέρασαν πάνω από 10 χρόνια , αυτό σου το τέχνασμα το θυμάμαι ακόμα.Τόσο πολύ μου είχε αρέσει !!! :D

Καλό μήνα !!!


Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18226
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: ΑΣΥΜΠΤΩΤΗ-ΠΑΡΑΓΩΓΟΥ

#7

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Παρ Απρ 01, 2022 10:43 pm

Μπάμπης Στεργίου έγραψε:
Παρ Απρ 01, 2022 10:24 pm
... αν και πέρασαν πάνω από 10 χρόνια ...
Μπάμπη, όχι μόνο πέρασαν αλλά πέρασαν τόσο γρήγορα...

Καλό μήνα και από εμένα.


Άβαταρ μέλους
silouan
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 1431
Εγγραφή: Τρί Ιαν 27, 2009 10:52 pm

Re: ΑΣΥΜΠΤΩΤΗ-ΠΑΡΑΓΩΓΟΥ

#8

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από silouan » Σάβ Απρ 02, 2022 9:39 pm



Σιλουανός Μπραζιτίκος
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18226
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: ΑΣΥΜΠΤΩΤΗ-ΠΑΡΑΓΩΓΟΥ

#9

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Σάβ Απρ 02, 2022 11:50 pm

Ας δούμε, για να υπάρχει, μία παραλλαγή της λύσης.

Εστω \underset{x\to+\infty}{\lim} f(x)=l\in \mathbb R. Τότε

0+1= \underset{x\to+\infty}{\lim} \left ( \dfrac {f(x)}{x} + 1\right )=\underset{x\to+\infty}{\lim} \dfrac{f(x)+x}{x}\overset{\frac{\infty}{\infty}}{=} \underset{x\to+\infty} {\lim} \dfrac {f'(x)+1}{1}=2022+1 =2023. Άτοπο.


Απάντηση

Επιστροφή σε “ΘΕΜΑΤΑ ΜΕ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ Γ'”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης