Σελίδα 1 από 1

Εύρεση παραγωγίσιμης συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Ιαν 15, 2012 12:00 pm
από s.kap
Να βρεθούν όλες οι παραγωγίσιμες συναρτήσεις f:[0,+\infty) \to \mathbb{R}, ώστε f(0)=0 και

\displaystyle{f{'}(x)=\frac {1}{3}f{'}\left(\frac {x}{3}\right)+\frac {2}{3}f{'}\left(\frac {2x}{3}\right)}

Re: Εύρεση παραγωγίσιμης συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Δευ Αύγ 19, 2013 2:03 am
από Bern
Έχουμε ότι f(x)=f(x/3)+f(2x/3). Επαγωγικά δείχνεις ότι: f(x)=\sum_{k=0}^n {n\choose k} f \left( \frac{2^k}{3^n}x \right). Επίσης, είναι f(y)/y\to \lambda:=f'(0).

Σταθεροποίησε x\neq 0 και τυχόν \varepsilon>0. Υπάρχει \delta=\delta(\varepsilon)>0 ώστε |f(y)/y-\lambda|<\varepsilon για κάθε 0<|y|<\delta. Πάρε κι ένα n\in\mathbb N ώστε (2/3)^n|x|<\delta. Τότε γράφεις:

\displaystyle \left | \frac{f(x)}{x}-\lambda \right| =\left | \sum_{k=0}^n \frac{2^k}{3^n}{n\choose k}\left(\frac{f(\frac{2^kx}{3^n})}{\frac{2^kx}{3^n}}-\lambda \right)\right|\leq \sum_{k=0}^n \frac{2^k}{3^n}{n\choose k}\left| 
\frac{f(2^kx/3^n)}{2^kx/3^n}-\lambda\right|,

παρατηρώντας κιόλας ότι \sum_{k=0}^n \frac{2^k}{3^n}{n\choose k}=1. Επειδή 0<|2^kx/3^n|<\delta για k=0,1\ldots, n έχεις |f(x)/x-\lambda|\leq \sum_{k=0}^n \frac{2^k}{3^n}{n\choose k}\varepsilon =\varepsilon.