Σελίδα 1 από 1

Όριο

Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 04, 2011 3:49 pm
από socrates
Έστω f:\mathbb{R}^*_+\to \mathbb{R}^*_+ παραγωγίσιμη συνάρτηση τέτοια ώστε f(f(x))=x, για κάθε x >0.
Αν f(2011)\ne 2011, να βρεθεί το όριο \displaystyle \lim_{x\to \infty} f(x).

Re: Όριο

Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 04, 2011 4:05 pm
από s.kap
socrates έγραψε:Έστω f:\mathbb{R}^*_+\to \mathbb{R}^*_+ παραγωγίσιμη συνάρτηση τέτοια ώστε f(f(x))=x, για κάθε x >0.
Αν f(2011)\ne 2011, να βρεθεί το όριο \displaystyle \lim_{x\to \infty} f(x).
Εύκολα αποδεικνύεται ότι η συνάρτηση είναι 1-1 και επί.

Επειδή είναι και συνεχής θα είναι γνησίως μονότονη.

Έστω ότι είναι γνησίως αύξουσα. Αν υπάρχει x>0 με f(x)>x, τότε x=f(f(x))>f(x)>x, άτοπο.

Αν υπάρχει x>0 με f(x)<x, τότε x=f(f(x))<f(x)<x, άτοπο.

Συνεπώς f(x)=x, \ \forall x>0, το οποίο δεν ισχύει γιατί f(2011)\ne 2011.

Άρα η συνάρτηση είναι γνησίως φθίνουσα και επειδή είναι και φραγμένη κάτω θα έχουμε \displaystyle \lim_{x\to \infty} f(x)=a.

Αν a>0, τότε f(x) \ge a, \ \forall x>0, άτοπο, γιατί η συνάρτηση είναι επί, άρα a=0

Δεν βλέπω που χρειάζεται η παραγωγισιμότητα. Μου αρκεί η συνέχεια. Μήπως κάνω κάποιο λάθος που δεν βλέπω;