Άσκηση στα όρια (7)

Γενικά θέματα Μαθηματικών καί περί Μαθηματικών

Συντονιστής: Παύλος Μαραγκουδάκης

Παύλος Μαραγκουδάκης
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 1513
Εγγραφή: Παρ Ιαν 30, 2009 1:45 pm
Τοποθεσία: Πειραιάς
Επικοινωνία:

Άσκηση στα όρια (7)

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Παύλος Μαραγκουδάκης » Σάβ Ιούλ 06, 2019 2:31 pm

Να αποδείξετε ότι αν \displaystyle{\rm \lim_{x\to +\infty}(f(x)+g(x))=+\infty} τότε για κάθε φυσικό n\geq1 είναι

\displaystyle{\rm \lim_{x\to +\infty}(f^n(x)+g^n(x))=+\infty}.


Στάλα τη στάλα το νερό το μάρμαρο τρυπά το,
εκείνο που μισεί κανείς γυρίζει κι αγαπά το.

Λέξεις Κλειδιά:
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 15762
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Άσκηση στα όρια (7)

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Σάβ Ιούλ 06, 2019 5:05 pm

Παύλος Μαραγκουδάκης έγραψε:
Σάβ Ιούλ 06, 2019 2:31 pm
Να αποδείξετε ότι αν \displaystyle{\rm \lim_{x\to +\infty}(f(x)+g(x))=+\infty} τότε για κάθε φυσικό n\geq1 είναι

\displaystyle{\rm \lim_{x\to +\infty}(f^n(x)+g^n(x))=+\infty}.
Με χρήση της Holder, στην ειδική περίπτωση ab+cd \le (a^p+c^p)^{\frac {1}{p}} (b^q+d^q)^{\frac {1}{q}}, για a,b,c,d \ge 0, με 1/p+1/q=1

Για άρτια n έχουμε με p=n, q= n/(n-1)

f(x)+g(x) \le |f(x)|+|g(x)| \le (|f(x)|^n+|g(x)|^n)^{\frac {1}{n}} (1^q+1^q)^{\frac {1}{q}}=(f(x)^n+g(x)^n)^{\frac {1}{n}} 2^{\frac {1}{q}} και το ζητούμενο έπεται από ισοσυγκλίνουσες.

Η ίδια απόδειξη δίνει το ζητούμενο για περιττό n όταν x\to \infty μέσω τιμών με f(x)\ge 0, g(x)\ge 0 . Μένει να εξετάσουμε τι γίνεται όταν x\to \infty μέσω τιμών από τα υπόλοιπα x. Εργαζόμαστε επαγωγικά. Για το επαγωγικό βήμα λέμε:

Επειδή f(x)+g(x) \to \infty, η παράσταση αυτή είναι θετική για μεγάλα x. Χωρίς βλάβη f(x)\ge 0 \ge g(x), οπότε -f(x)g(x) \ge 0. Επίσης από την επαγωγική υπόθεση είναι f(x)^{2n-1}+g(x)^{2n-1} \ge 0 για μεγάλα x. Έχουμε τότε

\displaystyle{f(x)^{2n+1}+g(x)^{2n+1} = (f(x)^{2n}+g(x)^{2n}})(f(x)+g(x)) - f(x)g(x)( f(x)^{2n-1}+g(x)^{2n-1})}

\displaystyle{ \ge (f(x)^{2n}+g(x)^{2n})(f(x)+g(x))}, και λοιπά.


ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3600
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Re: Άσκηση στα όρια (7)

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ » Σάβ Ιούλ 06, 2019 5:33 pm

Νομίζω ότι επαγωγικά μπορεί να αποδειχθεί ότι :

Αν a,b\in \mathbb{R} με a+b\geq 0

τότε για κάθε n\in \mathbb{N}

είναι

\frac{a^{n}+b^{n}}{2}\geq (\frac{a+b}{2})^{n}




Χρησιμοποιώντας το παραπάνω είναι τετριμμένη.


Απάντηση

Επιστροφή σε “Γενικά”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 3 επισκέπτες