Να αποδείξετε-4-

Συντονιστές: grigkost, Κοτρώνης Αναστάσιος

Άβαταρ μέλους
Κοτρώνης Αναστάσιος
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 3203
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 22, 2009 11:11 pm
Τοποθεσία: Μπροστά στο πισί...
Επικοινωνία:

Re: Να αποδείξετε-4-

#21

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Κοτρώνης Αναστάσιος » Τετ Οκτ 21, 2009 5:08 pm

peter έγραψε:Έστω f:[a,\infty)\to \mathbb R παραγωγίσιμη συνάρτηση. Τότε:
(α) Αν \inf\{f{'}(x):x>a\}>0, τότε \displaystyle \lim_{x\to \infty}f(x)=+\infty.
Έστω 0<A:=\inf\{f{'}(x):x>a\}, x_{0}\geq a και τυχαίο x>x_{0}. Τότε, από ΘΜΤΔΛ, υπάρχει \xi_{x}\in(x_{0},x) με

\displaystyle 0<A\leq f^{\prime}(\xi_{x})=\frac{f(x)-f(x_{0})}{x-x_{0}}.

Έπεται ότι Ax-Ax_{0}+f(x_{0})\leq f(x). Όμως Ax-Ax_{0}+f(x_{0})\stackrel{x\to+\infty}{\longrightarrow}+\infty, άρα f(x)\stackrel{x\to+\infty}{\longrightarrow}+\infty.


Εσύ....; Θα γίνεις κανίβαλος....;

Λέξεις Κλειδιά:
Άβαταρ μέλους
Κοτρώνης Αναστάσιος
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 3203
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 22, 2009 11:11 pm
Τοποθεσία: Μπροστά στο πισί...
Επικοινωνία:

Re: Να αποδείξετε-4-

#22

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Κοτρώνης Αναστάσιος » Τετ Οκτ 21, 2009 5:45 pm

peter έγραψε:Έστω f:[a,\infty)\to \mathbb R παραγωγίσιμη συνάρτηση. Τότε:
(β) Αν \displaystyle \lim_{x\to \infty}f{'}(x)=+\infty, τότε \displaystyle \lim_{x\to\infty}f(x)=+\infty.
Αφού \displaystyle \lim_{x\to \infty}f{'}(x)=+\infty, έπεται ότι υπάρχoυν M>0 και x_{0}\geq a τέτοια ώστε: x>x_{0}\Rightarrow f{'}(x)>M.
Έστω τώρα x>x_{0}. Εντελώς όμοια με πριν θα είναι \displaystyle 0<M<\frac{f(x)-f(x_{0})}{x-x_{0}}, άρα xM-x_{0}M+f(x_{0})<f(x) και το συμπέρασμα έπεται.


Εσύ....; Θα γίνεις κανίβαλος....;
Άβαταρ μέλους
R BORIS
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 2395
Εγγραφή: Σάβ Ιαν 03, 2009 8:08 am
Επικοινωνία:

Re: Να αποδείξετε-4-

#23

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από R BORIS » Τετ Οκτ 21, 2009 5:54 pm

α) \displaystyle{f'(x)>k>0 , f(x)=f(0)+xf'(\xi)>f(0)+kx\rightarrow +\infty} όταν \displaystyle{0<x\rightarrow +\infty}

β) \displaystyle{\lim_{x\rightarrow +\infty}f'(x)=\infty \Rightarrow f'(x)>k>0} λόγω του α) ισχύει το ζητοὐμενο

γ)\displaystyle{f(x+1)-f(x)=f'(\xi)\rightarrow a} για κ=0 είναι η viewtopic.php?f=9&t=299

δ)\displaystyle{f(x+1)-f(x)=f'(\xi)\rightarrow b-b=0} αρα μπορούμε να θεωρήσουμε μια μια ακολουθία : \displaystyle{f(\xi_n)\rightarrow 0} και αφού το όριο της παραγώγου υπἀρχει θα είναι το 0

ε)εφαρμογή του De l' Hospital

στ)εχει συζητηθεί ξανά;μια γενίκευση στο συνημμένο
Συνημμένα
forum 94.doc
(72.5 KiB) Μεταφορτώθηκε 83 φορές


Άβαταρ μέλους
Κοτρώνης Αναστάσιος
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 3203
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 22, 2009 11:11 pm
Τοποθεσία: Μπροστά στο πισί...
Επικοινωνία:

Re: Να αποδείξετε-4-

#24

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Κοτρώνης Αναστάσιος » Τετ Οκτ 21, 2009 9:20 pm

peter έγραψε:Έστω f:[a,\infty)\to \mathbb R παραγωγίσιμη συνάρτηση. Τότε:
(γ) Αν \displaystyle \lim_{x\to\infty}f{'}(x)=\alpha\in\mathbb R, τότε\displaystyle \lim_{x\to\infty}\frac{f(x)}{x}=\alpha.
Έστω \varepsilon>0. Αφού \displaystyle \lim_{x\to\infty}f{'}(x)=\alpha, υπάρχει x_{0}>0 τέτοιο ώστε \displaystyle x>x_{0}\Rightarrow |f{'}(x)-a|<\frac{\varepsilon}{2}.

Για x>\displaystyle\max\{x_{0},\frac{2|(f(x_{0})-ax_{0})|}{\varepsilon}\}:=M>0, από το ΘΜΤΔΛ υπάρχει \xi_{x}\in(M,x) με f{'}(\xi_{x})=\displaystyle\frac{f(x)-f(M)}{x-M} και ακόμα έχουμε:

\displaystyle|f{'}(\xi_{x})-a|<\frac{\varepsilon}{2}\Rightarrow\Big|\frac{f(x)-f(M)}{x-M}-a\Big|<\frac{\varepsilon}{2}\Rightarrow\ldots\\ 
\\ \Rightarrow\Big|\Big(\frac{f(x)}{x}-a\Big)+\frac{f(M)-aM}{x}\Big|<\frac{\varepsilon}{2}\big(1-\frac{M}{x}\big)<\frac{\varepsilon}{2}

άρα

\displaystyle\Big|\frac{f(x)}{x}-a\Big|<\frac{\varepsilon}{2}+\frac{|f(M)-aM|}{x}<\frac{\varepsilon}{2}+\frac{\varepsilon}{2}=\sqrt{3}...(καλό... :P )


Εσύ....; Θα γίνεις κανίβαλος....;
Άβαταρ μέλους
grigkost
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 3136
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:54 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα
Επικοινωνία:

Re: Να αποδείξετε-4-

#25

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από grigkost » Τετ Οκτ 21, 2009 10:08 pm

Κοτρώνης Αναστάσιος έγραψε:
peter έγραψε:Έστω f:[a,\infty)\to \mathbb R παραγωγίσιμη συνάρτηση. Τότε:
(γ) Αν \displaystyle \lim_{x\to\infty}f{'}(x)=\alpha\in\mathbb R, τότε\displaystyle \lim_{x\to\infty}\frac{f(x)}{x}=\alpha.
Έστω \varepsilon>0. Αφού \displaystyle \lim_{x\to\infty}f{'}(x)=\alpha, υπάρχει x_{0}>0 τέτοιο ώστε \displaystyle x>x_{0}\Rightarrow |f{'}(x)-a|<\frac{\varepsilon}{2}...
.................................................................................................................................................
....(καλό... :P )
Αναστάσιε, νά υποθέσω ότι έχεις υπόψιν ότι μία απλή εφαρμογή τού κανόνα L'Hospital δίνει λύση ;


{\color{dred}\Gamma\!\rho\,{\rm{H}}\gamma\varnothing\varrho{\mathscr{H}}\varsigma \ {\mathbb{K}}\,\Omega\sum{\rm{t}}{\mathscr{A}}\,{\mathbb{K}}\!\odot\varsigma
peter
Δημοσιεύσεις: 228
Εγγραφή: Κυρ Αύγ 30, 2009 2:21 pm

Re: Να αποδείξετε-4-

#26

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από peter » Τετ Οκτ 21, 2009 10:16 pm

grigkost έγραψε:Αναστάσιε, νά υποθέσω ότι έχεις υπόψιν ότι μία απλή εφαρμογή τού κανόνα L'Hospital δίνει λύση ;
Ο κανόνας De L' Hospital απαιτεί κάποια απροσδιόριστη μορφή. Αν \alpha \neq 0 τότε έχεις \frac{\infty}{\infty}. Αν το \alpha=0?

Η απόδειξη του Αναστάση είναι μια χαρά. Μάλιστα αυτή έχει και ο Hardy στο βιβλίο του αν θυμάμαι καλά!


Άβαταρ μέλους
grigkost
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 3136
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:54 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα
Επικοινωνία:

Re: Να αποδείξετε-4-

#27

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από grigkost » Τετ Οκτ 21, 2009 11:01 pm

peter έγραψε:(δ) Αν \displaystyle \lim_{x\to \infty}f(x)=\beta\in\mathbb R και το \displaystyle \lim_{x\to\infty}f{'}(x) υπάρχει, τότε έχουμε \displaystyle \lim_{x\to \infty}f{'}(x)=0.
α' τρόπος:
Έστω ότι\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow{-\infty}} f^{\prime}(x)=L>0 ή \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty} f^{\prime}(x) = +\infty\quad\Rightarrow\quad\left({\exists\delta>0}\right)(\forall{x}\in(-\infty,\delta)) \ \ f^{\prime}(x)>\displaystyle{L\over2}\quad
\Leftrightarrow\quad\left({\exists \delta > 0}\right)(\forall x\in(-\infty,\delta)) \ \  f^{\prime}(x)-\displaystyle{L\over2}>0 (1).
Γιά τήν παραγωγίσιμη στό \mathbb{R} συνάρτηση g(x)=f(x)-\displaystyle{L\over2}\cdot{x}, ισχύουν:
(\forall x\in(-\infty,\delta)) g^{\prime}(x)=f^{\prime}(x)-\displaystyle{L\over2}\stackrel{(1)}{>}0\quad\Rightarrow g γνησίως αύξουσα στό διάστημα (-\infty,\delta) καί \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty} g(x)=\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty} \left({f(x) -\displaystyle{L\over 2}\cdot x}\right) =
\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}f(x)-\displaystyle{L\over2}\cdot\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}x =\beta-\displaystyle{L\over2}\cdot(-\infty) = +\infty. Άτοπο.

Έστω ότι \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty} f^{\prime}(x)=L<0 ή \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty} f^{\prime}(x) = -\infty\quad\Rightarrow\left({\exists \delta>0}\right)(\forall{x}\in(-\infty,\delta )) \ \ f^{\prime}(x)<\displaystyle{L\over2}
\quad\Leftrightarrow \left({\exists\delta>0}\right)(\forall{x}\in(-\infty,\delta )) \ \  f^{\prime}(x)-\displaystyle{L\over2}<0 (2).
Γιά τήν παραγωγίσιμη στό \mathbb{R} συνάρτηση g(x)=f(x)-\displaystyle{L\over2}\cdot{x} ισχύουν:
(\forall x\in(-\infty,\delta)) g^{\prime}(x) = f^{\prime}(x) -\displaystyle{L\over2}\stackrel{(2)}{<}0\quad\Rightarrow g γνησίως φθίνουσα στό διάστημα (-\infty,\delta) καί \mathop {\lim }\limits_{x\rightarrow-\infty} g(x) = \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty} \left({f(x) -\displaystyle{L\over2}\cdot{x}}\right) =
\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty} f(x)- -\displaystyle{L\over2}\cdot\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}x=\beta-\displaystyle{L\over 2}\cdot(-\infty) = -\infty. Άτοπο.
Άρα \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}{f^{\prime}(x)} = 0..

β' τρόπος:
\beta = \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}{f(x)} = \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}\displaystyle{{f(x)\cdot{e^x}}\over{e^x}}\stackrel{\frac{0}{0}}{=}\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}\displaystyle{{\left({f(x)\cdot{e^x}}\right)^\prime}\over{\left({e^x}\right)^\prime}} = \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}\displaystyle{{f^{\prime}(x) \cdot e^x+f(x)\cdot e^x}\over{e^x}} = \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}\displaystyle{{\left({f^{\prime}(x)+f(x)}\right)\cdot e^x}\over{e^x}} = \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}\left({f^{\prime}(x) + f(x)}\right).
Άρα \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}\left({f^{\prime}(x) + f(x)}\right) = \beta\quad\Leftrightarrow\quad\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}{f^{\prime}(x)}+\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow{-\infty}}{f(x)} = \beta \quad\Leftrightarrow \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}{f^{\prime}(x)}+\beta=\beta\quad\Leftrightarrow\quad\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}{f^{\prime}(x)} = 0.


Ομοίως αποδεικνύεται ότι άν \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow +\infty}f(x) = \beta\in\mathbb{R} καί τό \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow +\infty}f^{\prime}(x) υπάρχει, τότε \mathop{\lim }\limits_{x \rightarrow +\infty}f^{\prime}(x) = 0.\quad\square


{\color{dred}\Gamma\!\rho\,{\rm{H}}\gamma\varnothing\varrho{\mathscr{H}}\varsigma \ {\mathbb{K}}\,\Omega\sum{\rm{t}}{\mathscr{A}}\,{\mathbb{K}}\!\odot\varsigma
Άβαταρ μέλους
grigkost
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 3136
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:54 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα
Επικοινωνία:

Re: Να αποδείξετε-4-

#28

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από grigkost » Τετ Οκτ 21, 2009 11:03 pm

peter έγραψε:... Αν το \alpha=0?..
Σωστά! Όποιος βιάζεται...


{\color{dred}\Gamma\!\rho\,{\rm{H}}\gamma\varnothing\varrho{\mathscr{H}}\varsigma \ {\mathbb{K}}\,\Omega\sum{\rm{t}}{\mathscr{A}}\,{\mathbb{K}}\!\odot\varsigma
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18258
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Να αποδείξετε-4-

#29

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Πέμ Οκτ 22, 2009 12:01 am

peter έγραψε:
grigkost έγραψε:Αναστάσιε, νά υποθέσω ότι έχεις υπόψιν ότι μία απλή εφαρμογή τού κανόνα L'Hospital δίνει λύση ;
Ο κανόνας De L' Hospital απαιτεί κάποια απροσδιόριστη μορφή. Αν \alpha \neq 0 τότε έχεις \frac{\infty}{\infty}. Αν το \alpha=0?
Η περίπτωση α = 0 δεν είναι εμπόδιο: απλούστατα θεωρούμε την g(x) = f(x) + x στη θέση της f και παρατηρούμε ότι lim \frac{f(x)}{x} = lim \frac{g(x)}{x} - 1 = 0.

Φιλικά,

Μιχάλης Λάμπρου


Άβαταρ μέλους
grigkost
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 3136
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:54 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα
Επικοινωνία:

Re: Να αποδείξετε-4-

#30

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από grigkost » Πέμ Οκτ 22, 2009 12:37 am

grigkost έγραψε:Σωστά! Όποιος βιάζεται...
Λόγω βιασύνης δέν πρόσεξα ότι, παλιότερα, είχα αποδείξει μέ τήν βοήθεια τής (δ), μιά γενίκευση τής (γ)(*). Τουτέστιν:

Γενίκευση τής (γ): Άν τό \mathop{\lim }\limits_{x \rightarrow \infty}f^{\prime}(x) υπάρχει, τότε καί τό \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow \infty}\displaystyle{\frac{f(x)}{x}} υπάρχει καί μάλιστα ισχύει: \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow \infty}\displaystyle{\frac{f(x)}{x}}=\mathop{\lim }\limits_{x \rightarrow \infty}f^{\prime}(x).

Απόδειξη: Άν \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}{f(x)} = \pm\infty καί τό \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}{f^{\prime}(x)}=\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}\displaystyle{\frac{f^{\prime}(x)}{(x)^{\prime}}} υπάρχει, τότε, από τό Θεώρημα L'Hospital καί τό \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}\displaystyle{\frac{f(x)}{x}} υπάρχει καί μάλιστα
\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}\displaystyle{\frac{f(x)}{x}}=\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}{f^{\prime}(x)}.

Άν \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}{f(x)} = \beta\in\mathbb{R}\quad\Rightarrow\quad\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}\displaystyle{\frac{f(x)}{x}}=\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}\displaystyle{\frac{1}{x}}\cdot\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}{f(x)} = 0\cdot\beta = 0. (3)

Γιά τήν συνάρτηση f ισχύουν οί υποθέσεις τού (δ), δηλ. \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}{f(x)} = \beta καί τό \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}{f^{\prime}(x)} υπάρχει. Επομένως \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}{f^{\prime}(x)} = 0\stackrel{(3)}{=}\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow-\infty}\displaystyle{\frac{f(x)}{x}}.

Ομοίως αποδεικνύεται ότι άν τό \mathop{\lim }\limits_{x \rightarrow +\infty}f^{\prime}(x) υπάρχει, τότε τό \mathop{\lim }\limits_{x \rightarrow +\infty}\displaystyle{\frac{f(x)}{x}} υπάρχει καί μάλιστα ισχύει: \mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow{+\infty}}\displaystyle{\frac{f(x)}{x}}=\mathop{\lim}\limits_{x\rightarrow{+\infty}}f^{\prime}(x).\quad\square


(*) η 21η από τίς 69 ασκήσεις Ανάλυσης, η οποία δέν γνώριζα ότι υπήρχε ήδη στόν Hardy!!!


{\color{dred}\Gamma\!\rho\,{\rm{H}}\gamma\varnothing\varrho{\mathscr{H}}\varsigma \ {\mathbb{K}}\,\Omega\sum{\rm{t}}{\mathscr{A}}\,{\mathbb{K}}\!\odot\varsigma
Άβαταρ μέλους
Κοτρώνης Αναστάσιος
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 3203
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 22, 2009 11:11 pm
Τοποθεσία: Μπροστά στο πισί...
Επικοινωνία:

Re: Να αποδείξετε-4-

#31

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Κοτρώνης Αναστάσιος » Παρ Οκτ 23, 2009 12:24 am

Θαρρώ πως ισχύει η εξής

ΠΡΟΤΑΣΗ

Έστω f:[a,+\infty) παραγωγίσιμη και έστω A:=\{x\in D_{f}:f{'}(x)=0\}.

(1) Αν το +\infty είναι σημείο συσσώρευσης του A, τότε:

\displaystyle\lim_{A\ni x\to+\infty}f(x)=\ell\in\mathbb{R\cup\{\ \pm\infty}\}\Rightarrow\lim_{x\to+\infty}f(x)=\ell.


(2) Αν το +\infty δεν είναι σημείο συσσώρευσης του A, τότε:

\displaystyle\lim_{x\to+\infty}f(x)=\ell\in\mathbb{R\cup\{\ \pm\infty}\}.

peter έγραψε:Έστω f:[a,\infty)\to \mathbb R παραγωγίσιμη συνάρτηση. Τότε, ισχύει το εξής:
(στ) Αν \displaystyle \lim_{x\to\infty}\{f{'}(x)+f(x)\}=\gamma\in \mathbb R, τότε \displaystyle \lim_{x\to\infty}f{'}(x)=0 και \displaystyle \lim_{x\to \infty}f(x)=\gamma.
ΛΥΣΗ

Θέτουμε g(x)=f(x)-\gamma. Είναι λοιπόν g(x)+g'(x)\stackrel{x\to+\infty}{\longrightarrow}0. (*)

Καθώς για κάθε x\in A είναι g(x)=g(x)+g{'}(x), λόγω της παραπάνω πρότασης και της (*), έπεται ότι το \displaystyle\lim_{x\to+\infty}g(x) υπάρχει στο \mathbb{R}\cup\{\pm\infty\}.

Έστω ότι \displaystyle\lim_{x\to+\infty}g(x):=\ell\neq0.

\bullet Αν 0<\ell\leq+\infty, από την (*) έπεται ότι \displaystyle\lim_{x\to+\infty}g{'}(x)=-\ell, άρα g(x)\stackrel{x\to+\infty}{\longrightarrow}-\infty, άτοπο.

\bullet Αν -\infty\leq\ell<0, ομοίως έπεται ότι g(x)\stackrel{x\to+\infty}{\longrightarrow}+\infty, άτοπο.

Άρα \ell=0.

Έπεται λοιπόν ότι f(x)\stackrel{x\to+\infty}{\longrightarrow}\gamma και συνεπώς f{'}(x)\stackrel{x\to+\infty}{\longrightarrow}0.


ΑΠΟΔΕΙΞΗ ΠΡΟΤΑΣΗΣ

(1)\color{red}\bullet Έστω \underbrace{\displaystyle\lim_{A\ni x\to+\infty}f(x)=\ell\in\mathbb{R}}_{(*)} και έστω ότι \underbrace{\displaystyle\lim_{x\to+\infty}f(x)\neq\ell}_{(**)}.

Λόγω της (**) βρίσκω \varepsilon_{0}>0 τ.ώ. \underbrace{\forall M>0\,\exists x>M:|f(x)-\ell|>\varepsilon_{0}}_{(***)}.

Για το \varepsilon_{0}>0 επιλέγω λόγω της (*) M_{0}:x>M_{0}\,\,\wedge\,\,x\in A\Rightarrow|f(x)-\ell|<\varepsilon_{0}.

Αφού το +\infty είναι σημείο συσσώρευσης του A, και λόγω της (***), επιλέγω (M_{0}<)x_{1}<x_{2}<x_{3} με x_{1},x_{3}\color{red}\in A (τελικά Δημήτρη είχες δίκιο) και |f(x_{2})-\ell|>\varepsilon_{0}.

\bullet Αν f(x_{2})>\ell+\varepsilon_{0}, τότε:

α) αν το x_{\mu} για το οποίο η f παίρνει μέγιστη τιμή στο [x_{1},x_{3}] είναι εσωτερικό σημείο του διαστήματος, τότε f(x_{\mu})\geq f(x_{2})>\ell+\varepsilon_{0}, αλλά και f{'}(x_{\mu})=0, άρα x_{\mu}\in A, συνεπώς |f(x_{\mu})-\ell|<\varepsilon_{0}. Άτοπο.

β) αν x_{\mu}=x_{1}, ή x_{\mu}=x_{3}, τότε πάλι f(x_{\mu})\geq f(x_{2})>\ell+\varepsilon_{0}, αλλά επειδή x_{1},x_{3}\in A, πάλι |f(x_{\mu})-\ell|<\varepsilon_{0}. Άτοπο.

\bullet Αν f(x_{2})<\ell-\varepsilon_{0}, τότε: όμοια καταλήγουμε σε άτοπο θεωρώντας το x_{\epsilon\lambda} για την ελάχιστη τιμή.


\color{red}\bulletΈστω \underbrace{\displaystyle\lim_{A\ni x\to+\infty}f(x)=+\infty}_{(*)} και έστω ότι \underbrace{\displaystyle\lim_{x\to+\infty}f(x)\neq+\infty}_{(**)}.

Λόγω της (**) βρίσκω M_{0}>0 τ.ώ. \underbrace{\forall M>0\,\exists x>M:f(x)<M_{0}}_{(***)}.

Για το M_{0}>0 επιλέγω λόγω της (*) N_{0}:x>N_{0}\,\,\wedge\,\,x\in A\Rightarrow f(x)>M_{0}.

Αφού το +\infty είναι σημείο συσσώρευσης του A, και λόγω της (***), επιλέγω (M_{0}<)x_{1}<x_{2}<x_{3} με x_{1},x_{3}\in A και f(x_{2})<M_{0}.

α) Αν το x_{\epsilon\lambda} για το οποίο η f παίρνει ελάχιστη τιμή στο [x_{1},x_{3}] είναι εσωτερικό σημείο του διαστήματος, τότε f(x_{\epsilon\lambda})\leq f(x_{2})<M_{0}, αλλά και f{'}(x_{\epsilon\lambda})=0, άρα x_{\epsilon\lambda}\in A, συνεπώς f(x_{v})>M_{0}. Άτοπο.

β) Αν x_{\epsilon\lambda}=x_{1}, ή x_{\epsilon\lambda}=x_{3}, τότε πάλι f(x_{\epsilon\lambda})\leq f(x_{2})<M_{0}, αλλά επειδή x_{1},x_{3}\in A, θα είναι f(x_{\epsilon\lambda})>Μ_{0}. Άτοπο.


(2) Έστω ότι το +\infty δεν είναι σημείο συσσώρευσης του A.


Τότε \exists x_{0}:x>x_{0}\Rightarrow f{'}(x_{0})\neq0. Όμως τότε η f{'} θα διατηρεί σταθερό πρόσημο γιατί αν όχι, τότε λόγω της ιδιότητας Darboux θα υπήρχε x_{1} με f{'}(x_{1})=0, άτοπο.
Άρα η f είναι είτε γνησίως αύξουσα είτε γνησίως φθίνουσα στο [x_{0},+\infty). Αν η f είναι φραγμένη, σε κάθε περίπτωση \displaystyle\lim_{x\to+\infty}f(x)\in\mathbb{R}. Αν δεν είναι, τότε \displaystyle\lim_{x\to+\infty}f(x)\in\{\pm\infty\}}.

modulo λάθους πάντα... :D


Εσύ....; Θα γίνεις κανίβαλος....;
Άβαταρ μέλους
Κοτρώνης Αναστάσιος
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 3203
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 22, 2009 11:11 pm
Τοποθεσία: Μπροστά στο πισί...
Επικοινωνία:

Re: Να αποδείξετε-4-

#32

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Κοτρώνης Αναστάσιος » Παρ Οκτ 23, 2009 12:25 am

grigkost έγραψε: από τίς 69 ασκήσεις Ανάλυσης
Γρηγόρη να είσαι καλά! Ευχαριστούμε!


Εσύ....; Θα γίνεις κανίβαλος....;
Απάντηση

Επιστροφή σε “ΑΝΑΛΥΣΗ”

Μέλη σε σύνδεση

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