Σελίδα 1 από 1

2 συμπαθητικές ασκήσεις στην παράγωγο συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 10, 2012 12:59 pm
από fotios
1. Να βρεθεί το πολυώνυμο πραγματικών συντελεστών p(x) το οποίο διαιρείται με το x-1 και για κάθε x\in\mathbb{R} ισχύει p(x)=p''(x)\cdot (p'(x))^2.

2. Για κάποια συνάρτηση f:\mathbb{R}\rightarrow\mathbb{R} ισχύει f(x+y)=e^x\cdot f(y)+e^y\cdot f(x) για κάθε x,y\in\mathbb{R}. Αν η f είναι παραγωγίσιμη στο 0, να αποδείξετε ότι είναι παραγωγίσιμη στο \mathbb{R} και για κάθε x\in\mathbb{R} ισχύει f'(x)=e^x\cdot f'(0)+f(x).

Re: 2 συμπαθητικές ασκήσεις στην παράγωγο συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 10, 2012 1:16 pm
από dennys
Παρμενιδη που είσαι .........

δείξε στο Φώτη τα εδω και εδώ ,γιατί οι ασκήσεις είναι χιλιολυμένες, να μην ξαναλυθούν.

dennys

Re: 2 συμπαθητικές ασκήσεις στην παράγωγο συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 10, 2012 1:25 pm
από fotios
Την ταπεινή μου συγγνώμη τότε, δεν είχα χρόνο να ψάξω όλη τη β.δ. του mathematica.gr =(

Re: 2 συμπαθητικές ασκήσεις στην παράγωγο συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 10, 2012 1:30 pm
από dennys
Φώτη δεν χρειάζεται να ζητάς συγγνώμη ,ούτε είσαι υποχρεωμένος να ξέρεις οσες ασκήσεις ξαναμπήκαν .
Ευτυχώς στο mathematica υπάρχουν άνθρωποι οπως ο parmenidis που θα καταλάβεις την βοήθεια τους και το μεράκι τους
αργότερα εκτός απο την αγάπη τους για τα μαθηματικά που την θεωρώ δεδομένη.

φιλικά dennys

Re: 2 συμπαθητικές ασκήσεις στην παράγωγο συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 10, 2012 1:47 pm
από parmenides51
:oops: dennys ατυχήσαμεν, δεν τις βρήκα, ας λυθούν τότε, εύκολες είναι πάντως

η μόνη ένσταση που έχω είναι να προτείνεται μια άσκηση ανά δημοσίευση εκτός κι αν είναι ίδιες θεματολογικά (ή παραλλαγές),
και θα ήταν καλύτερα πιστέυω για όλους αν ήταν πιο εύστοχοι οι τίτλοι, έχουμε γεμίσει από ωραίες και χαριτωμένες ασκήσεις :P

φιλικά

edit
Αν δεν λυθούν μεχρι το βράδυ θα τις λύσω εγώ, να βάζεις κάθε άσκηση στον κατάλληλο φάκελο της,
πχ. οι παραπάνω ταιριάζουν στον φάκελο ''διαφορικός λογισμός''

Re: 2 συμπαθητικές ασκήσεις στην παράγωγο συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 10, 2012 2:17 pm
από fotios
ΛΥΣΗ ΑΣΚΗΣΗΣ 1
Έστω n ο βαθμός του πολυωνύμου p(x), τότε ο βαθμός του p'(x) είναι n-1 και ο βαθμός του p''(x) είναι n-2. Το (p'(x))^2 είναι βαθμού 2(n-1) και το γινόμενο p''(x)(p'(x))^2 είναι βαθμού n-2+2(n-1)=3n-4. Από τη δοθείσα ισότητα πρέπει να ισχύει n=3n-4, δηλαδή n=2 που σημαίνει ότι p(x)=a x^2 + b x +c, a\neq 0 και a x^2 + b x + c = 2 a (2 a x +b)^2 η οποία αληθεύει για κάθε x\in\mathbb{R} αν a=8a^3, b=8a^2 b και c=2 a b^2, δηλαδή a=\pm\frac{\sqrt{2}}{4}, b\in\mathbb{R} και c=\pm\frac{\sqrt{2}}{2}b^2. Επειδή το p(x) διαιρείται με το x-1, το x=1 είναι μηδενικό του p, δηλαδή p(1)=0, δηλαδή a+b+c=0. Αν a=\sqrt{2}/4 η a+b+c=0 δίνει b=-\sqrt{2}/2. Αν a=-\sqrt{2}/4 η a+b+c=0 δίνει b=\sqrt{2}/2. Τελικά το ζητούμενο πολυώνυμο είναι είτε το p(x)=\frac{\sqrt{2}}{4}x^2 - \frac{\sqrt{2}}{2} x  + \frac{\sqrt{2}}{4} είτε το p(x)=-\frac{\sqrt{2}}{4}x^2 + \frac{\sqrt{2}}{2} x  - \frac{\sqrt{2}}{4}.

Re: 2 συμπαθητικές ασκήσεις στην παράγωγο συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 10, 2012 2:21 pm
από Γιώργος Απόκης
fotios έγραψε:1. Να βρεθεί το πολυώνυμο πραγματικών συντελεστών p(x) το οποίο διαιρείται με το x-1 και για κάθε x\in\mathbb{R} ισχύει p(x)=p''(x)\cdot (p'(x))^2.
Για το 1.

\bullet Το μηδενικό πολυώνυμο ικανοποιεί τις συνθήκες, άρα αποτελεί λύση.

\bullet Tα σταθερά (και μη μηδενικά) πολυώνυμα δε μπορεί να είναι λύση γιατί δε διαιρούνται με το x-1.

\bullet Tα πρωτοβάθμια πολυώνυμα της μορφής p(x)=k(x-1),~k\in \mathbb R διαιρούνται με το x-1 αλλά p'(x)=k,~p''(x)=0

άρα η σχέση γίνεται : k(x-1)=0\Rightarrow k=0 (μηδενικό πολυώνυμο).

\bullet Έστω ότι το πολυώνυμο p(x) έχει βαθμό n\geq2, τότε το p'(x) έχει βαθμό n-1 και το p''(x) έχει βαθμό n-2, άρα το \left (p'(x)\right)^2

έχει βαθμό 2(n-1)=2n-2. To 2ο μέλος της ισότητας είναι πολυώνυμο βαθμού : n-2+2n-2=3n-4 και ισούται με το p(x)

που είναι βαθμού n, άρα ισχύει : n=3n-4\Leftrightarrow 2n=4\Leftrightarrow n=2. Έστω, επομένως, p(x)=ax^2+bx+c,~a,b,c\in \mathbb R,a\ne 0.

Tότε : p'(x)=2ax+b,~p''(x)=2a. Mε αντικατάσταση, έχουμε : ax^2+bx+c=2a(ax+b)^2\Leftrightarrow ax^2+bx+c=8a^3x^2+8a^2bx+2ab^2.

Eπιπλέον, P(1)=0\Leftrightarrow a+b+c=0. Tελικά, έχουμε : \displaystyle{\begin{cases} a=8a^3 \\b=8a^2b \\ c=2ab^2 \\ a+b+c=0\end{cases}} από όπου προκύπτει :

\displaystyle{a=-\frac{\sqrt{2}}{4},b=\frac{\sqrt{2}}{2},c=-\frac{\sqrt{2}}{4} ~~\acute{\eta}~~a=\frac{\sqrt{2}}{4},b=-\frac{\sqrt{2}}{2},c=\frac{\sqrt{2}}{4}}.

Re: 2 συμπαθητικές ασκήσεις στην παράγωγο συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 10, 2012 2:28 pm
από Γιώργος Απόκης
fotios έγραψε:ΛΥΣΗ ΑΣΚΗΣΗΣ 1
Έστω n ο βαθμός του πολυωνύμου p(x), τότε ο βαθμός του p'(x) είναι n-1 και ο βαθμός του p''(x) είναι n-2. Το (p'(x))^2 είναι βαθμού 2(n-1) και το γινόμενο p''(x)(p'(x))^2 είναι βαθμού n-2+2(n-1)=3n-4. Από τη δοθείσα ισότητα πρέπει να ισχύει n=3n-4, δηλαδή n=2 που σημαίνει ότι p(x)=a x^2 + b x +c, a\neq 0 και a x^2 + b x + c = 2 a (2 a x +b)^2 η οποία αληθεύει για κάθε x\in\mathbb{R} αν a=8a^3, b=8a^2 b και c=2 a b^2, δηλαδή a=\pm\frac{\sqrt{2}}{4}, b\in\mathbb{R} και c=\pm\frac{\sqrt{2}}{2}b^2. Επειδή το p(x) διαιρείται με το x-1, το x=1 είναι μηδενικό του p, δηλαδή p(1)=0, δηλαδή a+b+c=0. Αν a=\sqrt{2}/4 η a+b+c=0 δίνει b=-\sqrt{2}/2. Αν a=-\sqrt{2}/4 η a+b+c=0 δίνει b=\sqrt{2}/2. Τελικά το ζητούμενο πολυώνυμο είναι είτε το p(x)=\frac{\sqrt{2}}{4}x^2 - \frac{\sqrt{2}}{2} x  + \frac{\sqrt{2}}{4} είτε το p(x)=-\frac{\sqrt{2}}{4}x^2 + \frac{\sqrt{2}}{2} x  - \frac{\sqrt{2}}{4}.
Φώτη καλό μεσημέρι.

Νομίζω ότι και το μηδενικό πολυώνυμο είναι λύση. Επιπλέον, ας αφήνουμε λίγο χρόνο και στους υπόλοιπους να ασχοληθούν, όσο συμπαθητική και χαριτωμένη

κι αν βρίσκουμε την άσκησή μας!

Φιλικά,

Re: 2 συμπαθητικές ασκήσεις στην παράγωγο συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 10, 2012 2:34 pm
από fotios
Πολύ σωστά αναφέρεις και το μηδενικό πολυώνυμο, παρασύρθηκα διότι συνήθως τη δίνω ως "να βρεθεί το μη μηδενικό πολυώνυμο . . . ". Όσο αφορά το χρόνο που έδωσα είναι +\infty, δεν υποχρέωσα κανένα να κάνει κλικ ώστε να δει τη λύση και δεν είχα καμία πρόθεση να το κάνω =).

Re: 2 συμπαθητικές ασκήσεις στην παράγωγο συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 10, 2012 5:39 pm
από dennys
Απο τον ορισμό της παραγώγου έχουμε:\cfrac{f(x_o+h)-f(x_o)}{h}=\cfrac{e^{x_o}f(h)+e^{h}f(x_o)-f(x_o)}{h}=

e^{x_o}\cfrac{f(h)}{h}+f(x_o)\cfrac{e^{h}-1}{h} παίρνοντας όρια,f{'}(x_0)=\lim_{h\to 0}\cfrac{f(x_0+h)-f(x_0)}{h}

f{'}(x_0)=e^{x_0}\lim_{h\to 0}\cfrac{f(h)}{h}+f(x_0)\lim_{h\to 0}\cfrac{e^{h}-1}{h}=e^{x_0}f{'}(0)+f(x_0) και

επαιδή το χο είναι τυχαίο ,για κάθε x\in R\Rightarrow f{'}(x)=e^xf{'}(0)+f(x)

το οριο \cfrac{e^h-1}{h}=1 με DLH., και το οριο \cfrac{f(h)}{h}=f{'}(0) γιατι η αρχικη για χ=0 ,μας δίνει f(0)=0

dennys

Re: 2 συμπαθητικές ασκήσεις στην παράγωγο συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 10, 2012 9:12 pm
από fotios
Dennys, η μόνη μου ένσταση για τη λύση της 2ης άσκησης είναι ότι ξεκινάς και γράφεις "από τον ορισμό της παραγώγου έχουμε" και ακολουθεί ένα πηλίκο πεπερασμένων διαφορών το οποίο δεν το έχουμε από τον ορισμό της παραγώγου αλλά το έχουμε για κάθε h\neq 0 και κάθε x_0+h, x_0\in D(f)=\mathbb{R} (και τελείως ανεξάρτητα από τον ορισμό της παραγώγου). Αναδιατύπωση: "Σχηματίζουμε την παράσταση [πηλίκο πεπερασμένων διαφορών] της οποίας το όριο καθώς h\rightarrow 0 είναι εξ' ορισμού η παράγωγος της f στο x_0.", διαφορετικά χρησιμοποιούμε αμέσως το όριο που ορίζει την παράγωγο σε σημείο.

Re: 2 συμπαθητικές ασκήσεις στην παράγωγο συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 10, 2012 9:40 pm
από dennys
Φώτη καλησπέρα
Ναι πρέπει h\neq 0,x_o,x_o+h \in R .Εισαι μεγάλος δάσκαλος.

dennys

Re: 2 συμπαθητικές ασκήσεις στην παράγωγο συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 10, 2012 10:08 pm
από fotios
Καλησπέρα και σε ευχαριστώ πολύ για τα καλά σου λόγια αλλά δεν είμαι (είμαι μικρός πολύ μικρός για να τ' αλλάξω που απροκάλυπτα δηλώνει και το άσμα) . . . το θέμα μου δεν είναι (κυρίως) ότι h\in\mathbb{R}^*, x_0+h,x_0\in\mathbb{R} . . . το βασικό θέμα μου είναι ότι γράφεις ότι έχεις κάτι από έναν ορισμό, αυτόν της παραγώγου, αλλά δεν το έχεις από εκεί, το έχεις απλά επειδή αποφάσισες να το σχηματίσεις.

Re: 2 συμπαθητικές ασκήσεις στην παράγωγο συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Μάιος 12, 2012 3:07 am
από Mihalis_Lambrou
fotios έγραψε: 2. Για κάποια συνάρτηση f:\mathbb{R}\rightarrow\mathbb{R} ισχύει f(x+y)=e^x\cdot f(y)+e^y\cdot f(x) για κάθε x,y\in\mathbb{R}. Αν η f είναι παραγωγίσιμη στο 0, να αποδείξετε ότι είναι παραγωγίσιμη στο \mathbb{R} και για κάθε x\in\mathbb{R} ισχύει f'(x)=e^x\cdot f'(0)+f(x).

Μπορούμε πολύ καλύτερα: Αποδεικνύεται ότι f(x)=cxe^x , όπου c σταθερά (από όπου το ζητούμενο είναι άμεσο).

Μία απόδειξη είναι να θέσουμε g(x)=e^{-x}f(x) οπότε η δοθείσα γράφεται g(x+y)=g(x)+g(y). Εύκολα τώρα αποδεικνύεται (χιλιοειπωμένο) ότι g(x)=cx για κάποιο c, και λοιπά.

Μ.

Re: 2 συμπαθητικές ασκήσεις στην παράγωγο συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Μάιος 12, 2012 7:15 pm
από fotios
Πολύ ωραία και η εκδοχή σου . . . αλλά για πιο λόγο είναι πολύ καλύτερη?

Φιλικά

Re: 2 συμπαθητικές ασκήσεις στην παράγωγο συνάρτησης

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Μάιος 12, 2012 7:20 pm
από Mihalis_Lambrou
fotios έγραψε:Πολύ ωραία και η εκδοχή σου . . . αλλά για πιο λόγο είναι πολύ καλύτερη?

Φιλικά
Γιατί σου δίνει ακριβώς τον τύπο της f και όχι απλά μία ιδιότητά της που έπεται αμέσως από τον τύπο της.