απλή διδακτική 3

Συντονιστής: KAKABASBASILEIOS

tolis riza
Δημοσιεύσεις: 65
Εγγραφή: Παρ Ιουν 17, 2011 9:38 pm

απλή διδακτική 3

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από tolis riza »

Δίνεται συνάρτηση f δυο φορές παραγωγίσιμη στο διάστημα [\alpha ,\beta ] τέτοια ώστε:
f(\alpha ) = f(\beta ) και f'(\alpha ) = f'(\beta )
Να αποδείξετε ότι υπάρχει \xi  \in (\alpha ,\beta ) τέτοιο ώστε: f''(\xi ) = f(\xi )
ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3714
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Re: απλή διδακτική 3

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ »

Δεν μπορεί να ισχύει ετσι όπως είναι.
π.χ αν προσθέσουμε μια σταθερά στην συνάρτηση οι υποθέσεις ισχύουν ενώ το συμπέρασμα όχι.
Άβαταρ μέλους
matha
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 6428
Εγγραφή: Παρ Μάιος 21, 2010 7:40 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη

Re: απλή διδακτική 3

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από matha »

tolis riza έγραψε:Δίνεται συνάρτηση f δυο φορές παραγωγίσιμη στο διάστημα [\alpha ,\beta ] τέτοια ώστε:
f(\alpha ) = f(\beta ) και f'(\alpha ) = f'(\beta )
Να αποδείξετε ότι υπάρχει \xi  \in (\alpha ,\beta ) τέτοιο ώστε: f''(\xi ) = f(\xi )
Ας αναφέρουμε και ένα χειροπιαστό αντιπαράδειγμα.

Η συνάρτηση \displaystyle{f(x)=5+\sin ^2x} ικανοποιεί τις προϋποθέσεις στο \displaystyle{[0,\pi].} Εντούτοις η εξίσωση \displaystyle{2\cos 2x=5+\sin ^2x} είναι προφανώς αδύνατη.
Μάγκος Θάνος
Άβαταρ μέλους
george visvikis
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 15134
Εγγραφή: Παρ Νοέμ 01, 2013 9:35 am

Re: απλή διδακτική 3

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από george visvikis »

Μήπως είναι \displaystyle{f''(\xi ) = f'(\xi )};
Άβαταρ μέλους
exdx
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 1811
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 6:00 pm
Τοποθεσία: Ηράκλειο Κρήτης
Επικοινωνία:

Re: απλή διδακτική 3

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από exdx »

\displaystyle{\begin{array}{l} 
 f(x) = \frac{{{x^3} - 4x}}{{{x^2} + 4}},\,\,\,\,\,\,\,f(2) = f( - 2) = 0,f(0) = 0 \\  
  
f'(x) = \frac{{{x^4} + 16{x^2} - 16}}{{{{\left( {{x^2} + 4} \right)}^2}}},\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,f'(2) = f'( - 2) \\  
  
f''(x) = \frac{{ - 16{x^3} + 192x}}{{{{\left( {{x^2} + 4} \right)}^3}}},\,\,\,\,\,\,\,f''(0) = 0 \Rightarrow f(0) = f''(0) \\  
 \end{array}}
Kαλαθάκης Γιώργης
Άβαταρ μέλους
matha
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 6428
Εγγραφή: Παρ Μάιος 21, 2010 7:40 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη

Re: απλή διδακτική 3

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από matha »

exdx έγραψε:\displaystyle{\begin{array}{l} 
 f(x) = \frac{{{x^3} - 4x}}{{{x^2} + 4}},\,\,\,\,\,\,\,f(2) = f( - 2) = 0,f(0) = 0 \\  
  
f'(x) = \frac{{{x^4} + 16{x^2} - 16}}{{{{\left( {{x^2} + 4} \right)}^2}}},\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,f'(2) = f'( - 2) \\  
  
f''(x) = \frac{{ - 16{x^3} + 192x}}{{{{\left( {{x^2} + 4} \right)}^3}}},\,\,\,\,\,\,\,f''(0) = 0 \Rightarrow f(0) = f''(0) \\  
 \end{array}}
Γιώργη, τι θέλεις να πεις με αυτό το μήνυμα;
Μάγκος Θάνος
Άβαταρ μέλους
exdx
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 1811
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 6:00 pm
Τοποθεσία: Ηράκλειο Κρήτης
Επικοινωνία:

Re: απλή διδακτική 3

#7

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από exdx »

Αν μπορούν να αλλάξουν οι υποθέσεις με οδηγό αυτή τη συνάρτηση
Πχ. η \displaystyle{f} περιττή και ορισμένη στο \displaystyle{[ - a,a]}
Kαλαθάκης Γιώργης
Atlas
Δημοσιεύσεις: 18
Εγγραφή: Κυρ Ιούλ 20, 2014 11:54 am

Re: απλή διδακτική 3

#8

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Atlas »

Απαιτείται και η συνθήκη:
\forall \mathop {}\limits_{}^{} x \in \mathop {}\limits_{}^{} [\alpha ,\beta ]\mathop {}\limits_{}^{} ,\mathop {}\limits_{}^{} f'(x) > f(x)\mathop {}\limits_{}^{} ,
Άβαταρ μέλους
matha
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 6428
Εγγραφή: Παρ Μάιος 21, 2010 7:40 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη

Re: απλή διδακτική 3

#9

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από matha »

Atlas έγραψε:Απαιτείται και η συνθήκη:
\forall \mathop {}\limits_{}^{} x \in \mathop {}\limits_{}^{} [\alpha ,\beta ]\mathop {}\limits_{}^{} ,\mathop {}\limits_{}^{} f'(x) > f(x)\mathop {}\limits_{}^{} ,
Το εικάζετε ή σας το είπε το μέλος tolis riza ;
Μάγκος Θάνος
tolis riza
Δημοσιεύσεις: 65
Εγγραφή: Παρ Ιουν 17, 2011 9:38 pm

Re: απλή διδακτική 3

#10

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από tolis riza »

Η σωστή επιπλέον συνθήκη που απαιτείται είναι :f'(\alpha ) > f(\alpha ) > 0
KAKABASBASILEIOS
Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 1598
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 01, 2009 1:46 pm

Re: απλή διδακτική 3

#11

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KAKABASBASILEIOS »

tolis riza έγραψε:Δίνεται συνάρτηση f δυο φορές παραγωγίσιμη στο διάστημα [\alpha ,\beta ] τέτοια ώστε:
f(\alpha ) = f(\beta ) και f'(\alpha ) = f'(\beta )
Να αποδείξετε ότι υπάρχει \xi  \in (\alpha ,\beta ) τέτοιο ώστε: f''(\xi ) = f(\xi )
...χαιρετώ την παρέα με μία προσπάθεια μετά την συζήτηση που είχε το θέμα που τελικά δεν ήταν και τόσο απλό...

Μετά και την προσθήκη του ότι {f}'(\alpha )>f(\alpha )>0 θεωρώντας τν συνάρτηση g(x)={{e}^{x}}({f}'(x)-f(x)),\,\,\,x\in [\alpha ,\,\,\beta ]

θέλουμε ρίζα για την παράγωγό της που είναι {g}'(x)={{e}^{x}}({f}''(x)-f(x)),\,\,\,x\in (\alpha ,\,\,\beta )

Τώρα είναι g(\alpha )={{e}^{x}}({f}'(\alpha )-f(\alpha ))>0 και g(\beta )={{e}^{x}}({f}'(\beta )-f(\beta ))>0

αφού f(\alpha ) = f(\beta ) και f'(\alpha ) = f'(\beta )

Αν υπάρχει \gamma \in (\alpha ,\beta ) ώστε g(\gamma )<0 τότε g(\alpha )g(\gamma )<0,\,\,\,g(\beta )g(\gamma )<0

και σύμφωνα με το Θ. Bolzano υπάρχουν {{x}_{1}}\in (\alpha ,\,\,\gamma ),\,\,\,{{x}_{2}}\in (\gamma ,\,\,\beta ) ώστε

g({{x}_{1}})=g({{x}_{2}})=0 και τότε σύμφωνα με το Θ. Rolle υπάρχει \xi \in ({{x}_{1}},\,\,{{x}_{2}})\subset (\alpha ,\beta ) που {g}'(\xi )=0

Αν τώρα g(x)={{e}^{x}}({f}'(x)-f(x))>0,\,\,\,x\in (\alpha ,\,\,\beta ) θα είναι και {f}'(x)-f(x)>0,\,\,\,\,x\in (\alpha ,\,\,\beta )

επομένως η συνάρτηση h(x)={{e}^{-x}}f(x),\,\,\,x\in [\alpha ,\,\beta ] είναι γνήσια αύξουσα στο [\alpha ,\,\beta ] αφού

{h}'(x)={{e}^{-x}}({f}'(x)-f(x))>0,\,\,\,\,x\in (\alpha ,\,\,\beta ) και τότε

γιά \alpha <\beta \Rightarrow h(\alpha )<h(\beta )\Leftrightarrow {{e}^{-\alpha }}({f}'(\alpha )-f(\alpha ))<{{e}^{-\beta }}({f}'(\beta )-f(\beta ))

και επειδή {f}'(\alpha )-f(\alpha )={f}'(\alpha )-f(\alpha )>0 προκύπτει ότι

{{e}^{-\alpha }}<{{e}^{-\beta }}\Leftrightarrow -\alpha <-\beta \Rightarrow \alpha >\beta που είναι άτοπο.

Αρα υπάρχει \gamma \in (\alpha ,\beta ) ώστε g(\gamma )<0 που συνεπάγεται αυτό που θέλουμε.

...δεν έχω βρει αντιπαράδειγμα με την πρόσθετη συνθήκη....θα δείξει

Φιλικά και Μαθηματικά
Βασίλης
f ανοιγοντας τους δρομους της Μαθηματικης σκεψης, f' παραγωγος επιτυχιας
Τα Μαθηματικά είναι απλά...όταν σκέπτεσαι σωστά...
Τα Μαθηματικά είναι αυτά...για να δεις πιό μακρυά...
Τα Μαθηματικά είναι μαγεία...όταν έχεις φαντασία...
tolis riza
Δημοσιεύσεις: 65
Εγγραφή: Παρ Ιουν 17, 2011 9:38 pm

Re: απλή διδακτική 3

#12

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από tolis riza »

Σχεδόν ίδια είναι και η λύση μου, με μόνη διαφορά ότι μαζί με την συνάρτηση
h(x) = \left( {f'(x) + f(x)} \right){e^{ - x}} , παίρνουμε και την g(x) = \left( {f'(x) - f(x)} \right){e^x} ,
οπότε υποθέτοντας f''(x) > f(x) ή f''(x) < f(x) , για κάθε x \in (\alpha ,\beta ), προκύπτει το άτοπο.
Απάντηση

Επιστροφή στο “ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Google [Bot] και 1 επισκέπτης