Σελίδα 1 από 1

Συναρτησιακή με συνεχή

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Νοέμ 22, 2012 12:47 pm
από s.kap
Να βρείτε όλες τις συνεχείς συναρτήσεις \displaystyle{f:\Bbb{R} \to \Bbb{R}} για τις οποίες ισχύει

\displaystyle{f=f \circ g}, όπου \displaystyle{g:\Bbb{R} \to \Bbb{R}} είναι συνεχής, 1-1 και τέτοια ώστε το πλήθος των σταθερών σημείων

της \displaystyle{g \circ g} να είναι πεπερασμένο.

Προσθήκη: Δεν το έγραψα εξ αρχής γιατί το θεωρούσα μάλλον αυτονόητο. Όμως καλόν είναι τα πράγματα να παρουσιάζονται με σαφήνεια:

Το αναφερόμενο σύνολο σταθερών σημείων είναι μη κενό.

Re: Συναρτησιακή με συνεχή

Δημοσιεύτηκε: Δευ Αύγ 19, 2013 1:50 am
από Bern
Θεωρούμε τη συνάρτηση \tau=g\circ g. Αυτή είναι γνησίως αύξουσα με πεπερασμένα το πλήθος σταθερά σημεία και f=f\circ \tau.

(α) Έστω p το μεγαλύτερο σταθερό σημείο της \tau. Τότε, \tau (x)\neq x για κάθε x>p. Μπορείς να υποθέσεις ότι \tau(x)<x για κάθε x>p, αλλιώς δουλεύεις με την \tau^{-1}. Τότε για κάθε x_1>p η ακολουθία (x_n) που ορίζεται αναδρομικά ως x_{n+1}=f(x_n), συγκλίνει στο p. Αυτό δίνει ότι η f είναι σταθερή στο [p,\infty). Δουλεύεις παρόμοια για τα x κάτω από το μικρότερο σταθερό σημείο.

(β) Για τα ενδιάμεσα σταθερά σημεία (εφόσον υπάρχουν) ισχύει το εξής:

Λήμμα. Έστω h:[a,b]\to [a,b] συνεχής συνάρτηση ώστε η x=h(x) έχει μόνο δυο λύσεις, τα a,b. Τότε για κάθε z_1\in [a,b] η ακολουθία (z_n) που ορίζεται αναδρομικά z_{n+1}=h(z_n) συγκλίνει (σε λύση της εξίσωσης x=h(x)).

Απόδειξη λήμματος. Άσκηση.

Από τα (α) και (β) έπεται ότι η f είναι σταθερή.