Σελίδα 1 από 1

Πού είναι το λάθος?

Δημοσιεύτηκε: Παρ Απρ 03, 2009 4:50 pm
από dimgiann
Ενα ενδιαφέρον θέμα από το περιοδικό του ΤΕΙ Ηρακλείου Θεαίτητος τεύχος 2-3 (1990) σελ.389
Έστω μία συνάρτηση f:(0,+\infty) \rightarrow R με συνεχή παράγωγο.
Αν \displaystyle \lim_{x \to +\infty} f(x)=0 , δείξτε ότι \displaystyle \lim_{x \to +\infty}f^{\prime}(x) =0
Απόδειξη: Για κάθε x>0, με ΘΜΤ στο [x, x+1] υπάρχει \xi \in (x,x+1) τέτοιο ώστε f^{\prime}(\xi)=f(x+1)-f(x) Τότε όμως με όρια έχουμε \displaystyle \lim_{x \to +\infty} \left( f(x+1)-f(x)\right) = 0 και καθώς x \rightarrow +\infty και {\xi \to +\infty} λόγω της συνέχειας της f ' είναι\displaystyle \lim_{x \to +\infty}f^{\prime}(x)=0
Όμως για την συνάρτηση f(x)=  \frac{\sin{x^2}}{x} ισχύουν οι συνθήκες της υπόθεσης αλλά όχι το συμπέρασμα αφού το \displaystyle \lim_{x \to +\infty}f^{\prime}(x) δεν υπάρχει.
Που είναι το λάθος?
Δημήτρης Γιαννόπουλος

Re: Πού είναι το λάθος?

Δημοσιεύτηκε: Παρ Απρ 03, 2009 5:16 pm
από Demetres
Το μόνο που δείχνει η απόδειξη, είναι την ύπαρξη \xi_x για κάθε χ, ώστε \xi_x \to \infty και f^{\prime}(\xi_x) \to \infty όταν x \to \infty.

Αυτό όμως δεν σημαίνει πως f^{\prime}(\xi) \to \infty όταν \xi \to \infty.

Re: Πού είναι το λάθος?

Δημοσιεύτηκε: Παρ Απρ 03, 2009 5:17 pm
από k-ser
... Εντάξει! να δεχθώ ότι το \xi \rightarrow +\infty μα... η συνέχεια της f^{\prime} στο +\infty ορίζεται στο διάστημα
[περίεργα , ακατανόητα] και σύμφωνα με το θεώρημα ενδιαμέσων τιμών ή το Darbux
παίρνει την τιμή λάθος!

Re: Πού είναι το λάθος?

Δημοσιεύτηκε: Παρ Απρ 03, 2009 5:29 pm
από dimgiann
Το πρόβλημα αυτό όπως και κάποια άλλα υπάρχουν στο περιοδικό αυτό χωρίς απάντηση. Υπάρχει έτσι όπως το διατύπωσα και απευθύνονταν σε καλούς μαθητές της τότε Α' Δέσμης. Νομίζω και εγώ οτι το λάθος βρίσκεται στο ότι η ύπαρξη των ξ=ξ(x) για κάθε x, για τα οποία f ' (ξ)=0 μαζί με τη συνέχεια και το ότι \xi \rightarrow +\infty δεν εξασφαλίζει ότι \displaystyle \lim_{x \to +\infty}f^{\prime}(x)=0
Ευχαριστώ
Δημήτρης Γ.