Σελίδα 1 από 1

Βρείτε την f!

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Φεβ 07, 2016 5:10 pm
από M.S.Vovos
Μια κατασκευή μου.

Θεωρούμε τη δύο φορές παραγωγίσιμη συνάρτηση f:\left ( -\infty ,1 \right )\rightarrow \mathbb{R}, για την οποία ισχύει:

\bullet f'(x)\neq 0, για κάθε x<1.

\displaystyle \bullet \lim_{x\rightarrow 0}\frac{f(x)}{x}=1

\displaystyle \bullet f\left ( f'(x)-e^{f(x)} \right )=\left ( f''(x)-f'(x)e^{f(x)} \right )\cdot f'\left ( f'(x)-e^{f(x)} \right ), για κάθε x<1.

Να βρείτε τη συνάρτηση f.


Φιλικά,
Μάριος

Re: Βρείτε την f!

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Φεβ 07, 2016 5:37 pm
από lowbaper92
Αρχικά, η f' είναι συνεχής (ως παραγωγίσιμη) και διάφορη του μηδενός, άρα διατηρεί πρόσημο. Επομένως η f είναι γνησίως μονότονη και 1-1

Έστω \displaystyle{g\left(x \right)=\frac{f\left(x \right)}{x},\; x\in \left(-\infty,0 \right)\cup\left(0,1 \right)} με \displaystyle{\lim_{x\rightarrow 0}g\left(x \right)=1}

\displaystyle{f\left(x \right)=xg\left(x \right)\Rightarrow \lim_{x\rightarrow 0}f\left(x \right)=\lim_{x\rightarrow 0}\left(xg\left(x \right) \right)=0\cdot 1\Leftrightarrow f\left(0 \right)=1} γιατί η f είναι συνεχής
\displaystyle{\lim_{x\rightarrow 0}\frac{f\left(x \right)}{x}=1\Leftrightarrow f'\left(0 \right)=1}

Έστω \displaystyle{h\left(x \right)=f'\left(x \right)-e^{f\left(x \right)},\; x<1} με
\displaystyle{h'\left(x \right)=f''\left(x \right)-e^{f\left(x \right)}f'\left(x \right)}

Η αρχική γράφεται:
\displaystyle{f\left(h\left(x \right) \right)=h'\left(x \right)f'\left(h\left(x \right) \right)\Leftrightarrow f\left(h\left(x \right) \right)=\left(f\left(h\left(x \right) \right) \right)'\Leftrightarrow f\left(h\left(x \right) \right)=ce^{x}\Leftrightarrow }

\displaystyle{\mathop \Leftrightarrow \limits^{c=0}f\left(h\left(x \right) \right)=0=f\left(0 \right)\mathop \Leftrightarrow \limits^{f:"1-1"}h\left(x \right)=0\Leftrightarrow f'\left(x \right)=e^{f\left(x \right)}}

Εύκολα καταλήγουμε στην \displaystyle{f\left(x \right)=-ln\left(1-x \right),\; x<1}