Εύρεση συνάρτησης

Συντονιστής: KAKABASBASILEIOS

KAKABASBASILEIOS
Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 1598
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 01, 2009 1:46 pm

Εύρεση συνάρτησης

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KAKABASBASILEIOS » Τετ Φεβ 09, 2011 12:39 am

…άσκηση που δόθηκε σε μαθητή μου από τον καθηγητή του στο σχολείο, για να παίξει…...,την παραδίδω στην παρέα μήπως την έχει υπ' 'οψιν της ή έχει καμιά καλή ιδέα…

Να βρεθεί η συνάρτηση f παραγωγίσιμη στο (0,\,+\infty ) για την οποία ισχύει {f}'(\frac{1}{x})=xf(x) με f(1)=1


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...
Άβαταρ μέλους
matha
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 6428
Εγγραφή: Παρ Μάιος 21, 2010 7:40 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη

Re: Εύρεση συνάρτησησης

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από matha » Τετ Φεβ 09, 2011 1:11 am

KAKABASBASILEIOS έγραψε:…άσκηση που δόθηκε σε μαθητή μου από τον καθηγητή του στο σχολείο, για να παίξει…...,την παραδίδω στην παρέα μήπως την έχει υπ' 'οψιν της ή έχει καμιά καλή ιδέα…

Να βρεθεί η συνάρτηση f παραγωγίσιμη στο (0,\,+\infty ) για την οποία ισχύει {f}'(\frac{1}{x})=xf(x) με f(1)=1
Μια ανεπίσημη λύση, η οποία ανήκει σε άλλον φάκελο:
Έχουμε

\displaystyle{f^{\prime}(\frac{1}{x})=xf(x)} (1) , οπότε με την αντικατάσταση \displaystyle{x \to \frac{1}{x}}, προκύπτει και

\displaystyle{f^{\prime}(x)=\frac{1}{x}f(\frac{1}{x})}. (2)

Παραγωγίζοντας τα μέλη της (2) και χρησιμοποιώντας τις (1),(2) αναγόμαστε στην διαφορική εξίσωση

\displaystyle{x^2f^{\prime \prime}(x)+xf^{\prime}(x)+f(x)=0,} η οποία λύνεται με την αντικατάσταση Euler \displaystyle{t=\ln x.}

Με την παραπάνω αντικατάσταση φτάνουμε στην δ.ε. \displaystyle{f^{\prime \prime}(t)+f(t)=0},

η οποία κατά τα γνωστά έχει τις λύσεις \displaystyle{f(t)=a\sin t+b\cos t,} \displaystyle{a,b \in \mathbb{R}}

και άρα η αρχική έχει τις λύσεις \displaystyle{f(x)=a\sin (\ln x)+b\cos (\ln x)}. (*)

Λόγω της αρχικής συνθήκης και επειδή η (*) πρέπει να ικανοποιεί την (1), βρίσκουμε \displaystyle{a=b=1}, οπότε τελικά είναι

\displaystyle{f(x)=\sin (\ln x)+\cos (\ln x)}.


Μάγκος Θάνος
m.pαpαgrigorakis
Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 1279
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 12:10 am
Τοποθεσία: Χανιά
Επικοινωνία:

Re: Εύρεση συνάρτησης

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από m.pαpαgrigorakis » Τετ Φεβ 09, 2011 1:32 am

Έσβησα τη λύση αφού αντέγραψα λάθος την εκφώνηση...


KAKABASBASILEIOS
Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 1598
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 01, 2009 1:46 pm

Re: Εύρεση συνάρτησης

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από KAKABASBASILEIOS » Τετ Φεβ 09, 2011 10:01 am

...Καλημέρα σε όλους, και ευχαριστώ το Θάνο και όλους όσους ασχολήθηκαν με το θέμα που όπως αντιλαμβάνομαι δεν εφάπτεται καν της σχολικής ύλης.....


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...
Απάντηση

Επιστροφή σε “ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ”

Μέλη σε σύνδεση

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