Συνθήκη Lipschitz (2)

Συντονιστές: grigkost, Κοτρώνης Αναστάσιος

Άβαταρ μέλους
grigkost
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 3139
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:54 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα
Επικοινωνία:

Συνθήκη Lipschitz (2)

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από grigkost »

Νά εξετασθεί άν γιά τήν συνάρτηση f(x)=\left\{{\begin{array}{lc} 
x\,\sqrt{x}\,\sin\tfrac{1}{x}\,,& 0<{x}\leq1\\\noalign{\vspace{0.1cm}} 
0\,,& x=0 
\end{array}}\right., υπάρχει πραγματικός αριθμός K, τέτοιος ώστε:

\left|{f({x})-f({y})}\right|\leq{K}\,|{x-y}|, γιά όλα τά x,y\in\left[{0,\,1}\right].

[Δηλαδή άν ισχύει η συνθήκη \rm{Lipschitz}.]
{\color{dred}\Gamma\!\rho\,{\rm{H}}\gamma\varnothing\varrho{\mathscr{H}}\varsigma \ {\mathbb{K}}\,\Omega\sum{\rm{t}}{\mathscr{A}}\,{\mathbb{K}}\!\odot\varsigma

Ετικέτες:
Ωmega Man
Δημοσιεύσεις: 1264
Εγγραφή: Παρ Ιουν 05, 2009 8:17 am

Re: Συνθήκη Lipschitz (2)

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Ωmega Man »

H \bf f είναι συνεχής στο \bf [0,1] αλλά η πρώτη της παράγωγος \displaystyle \bf -\frac{\text{Cos}\left[\frac{1}{x}\right]}{\sqrt{x}}+\frac{3}{2} \sqrt{x} \text{Sin}\left[\frac{1}{x}\right] δεν είναι φραγμένη στο δοθέν διάστημα, άρα δεν υπάρχει τέτοια σταθερά \bf K. Παρακάτω δίνεται και το γράφημα της πρώτης παραγώγου.
Συνημμένα
grig1.gif
grig1.gif (4.1 KiB) Προβλήθηκε 1073 φορές
What's wrong with a Greek in Hamburg?
Άβαταρ μέλους
grigkost
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 3139
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:54 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα
Επικοινωνία:

Re: Συνθήκη Lipschitz (2)

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από grigkost »

Ίδια μέ τήν λύση τού Γιώργου εκφρασμένη μέ πιό τυπικό τρόπο:

Η συνάρτηση f(x)=\left\{{\begin{array}{lc} 
x\,\sqrt{x}\,\sin\tfrac{1}{x}\,,& 0<{x}\leq1\\\noalign{\vspace{0.1cm}} 
0\,,& x=0 
\end{array}}\right., είναι παραγωγίσιμη στό \left[{0,\,1}\right].

Άν \left({x_n}\right)_{n\in\mathbb{N}}, \left({y_n}\right)_{n\in\mathbb{N}} είναι δύο μή-μηδενικές ακολουθίες μέ \displaystyle\mathop{\lim}\limits_{n\rightarrow{+\infty}}{x_n}=\mathop{\lim}\limits_{n\rightarrow{+\infty}}{y_n}=0, τότε από τό Θεώρημα Μέσης Τιμής γιά τήν f στό διάστημα [{x_n,\,y_n}], υπάρχει u_n\in({x_n,\,y_n}), τέτοιο ώστε

f^{\prime}({u_n})=\dfrac{3\sqrt{u_n}}{2}\,\sin\tfrac{1}{u_n}-\dfrac{1}{\sqrt{u_n}}\,\cos\tfrac{1}{u_n}=\dfrac{f({x_n})-f({y_n})}{x_n-y_n}\quad\Leftrightarrow

\left|{\dfrac{f({x_n})-f({y_n})}{x_n-y_n}}\right|=\left|{\dfrac{3\sqrt{u_n}}{2}\,\sin\tfrac{1}{u_n}-\dfrac{1}{\sqrt{u_n}}\,\cos\tfrac{1}{u_n}}\right|.

Όμως \displaystyle\mathop{\lim}\limits_{n\rightarrow{+\infty}}{u_n}=0 καί \displaystyle\mathop{\lim}\limits_{n\rightarrow{+\infty}}\left|{\dfrac{3\sqrt{u_n}}{2}\,\sin\tfrac{1}{u_n}-\dfrac{1}{\sqrt{u_n}}\,\cos\tfrac{1}{u_n}}\right|=+\infty.

Επομένως δέν υπάρχει K>0, τέτοιο ώστε γιά κάθε x,y\in\left[{0,\,1}\right] νά ισχύει \left|{\dfrac{f({x})-f({y})}{x-y}}\right|\leq{K}. Άρα γιά τήν συνάρτηση f δέν ισχύει η συνθήκη \rm{Lipschitz}.\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
Απάντηση

Επιστροφή στο “ΑΝΑΛΥΣΗ”

Μέλη σε σύνδεση

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