Σελίδα 1 από 1

Συναρτησιακή εξίσωση (λδ)

Δημοσιεύτηκε: Δευ Νοέμ 11, 2013 4:32 pm
από socrates
Να προσδιορίσετε όλες τις γνησίως αύξουσες συναρτήσεις f:\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} τέτοιες ώστε \displaystyle{  3^x(f(x+1)-f(x))=1, } για κάθε x \in \mathbb{R}.

Re: Συναρτησιακή εξίσωση (λδ)

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Νοέμ 16, 2013 4:37 pm
από chris
socrates έγραψε:Να προσδιορίσετε όλες τις γνησίως αύξουσες συναρτήσεις f:\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} τέτοιες ώστε \displaystyle{  3^x(f(x+1)-f(x))=1, } για κάθε x \in \mathbb{R}.
Η αρχική είναι ισοδύναμη με την:
\displaystyle \boxed{f(x+1)=f(x)+3^{-x}}:(1)

Αφού η f είναι γνήσια αύξουσα υπάρχει το \displaystyle \lim_{x\rightarrow +\infty}f(x) και είναι είτε πεπερασμένο είτε +\infty.
Από την (1) εύκολα παίρνουμε:
\displaystyle f(x+1)=f(x)+3^{-x}
\displaystyle f(x+2)=f(x+1)+\frac{1}{3}\cdot 3^{-x}
\displaystyle f(x+3)=f(x+2)+\frac{1}{3^2}\cdot 3^{-x}
....
\displaystyle f(x+n)=f(x+n-1)+\frac{1}{3^{n-1}}\cdot 3^{-x}

Και συνεπώς:
\displaystyle f(x+n)=f(x)+3^{-x}\cdot \sum_{k=1}^{n}{3^{1-k}}=f(x)+3^{-x}\cdot \frac{3-3^{1-n}}{2} : (*)
Σταθεροποιώντας το x και παίρνοντας όριο n \rightarrow +\infty το αριστερό μέλος της παραπάνω είναι το όριο της f στο +\infty ενώ το δεξί είναι: \displaystyle f(x)+\frac{3}{2}\cdot 3^{-x} και άρα το όριο στο +\infty είναι πραγματικός αριθμός. Όμως αφού το όριο είναι ανεξάρτητο του x θα πρέπει: \displaystyle \boxed{f(x)=c-\frac{3}{2}\cdot 3^{-x}} συνάρτηση που ικανοποιεί την αρχική και είναι γνησίως αύξουσα. Όπου c πραγματική σταθερά.

(στην (*) θα μπορούσαμε να δώσουμε συγκεκριμένη τιμή στο x και έπειτα να πάρουμε όριο και τότε θα βλέπαμε πως ανάλογα με την τιμή που θα δίναμε θα βγάζαμε διαφορετικό αποτέλεσμα)

Re: Συναρτησιακή εξίσωση (λδ)

Δημοσιεύτηκε: Παρ Φεβ 28, 2014 4:24 am
από socrates