Σελίδα 1 από 1

IMC 2018/1/4

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιούλ 25, 2018 12:27 pm
από Demetres
Να βρεθούν όλες οι παραγωγίσιμες συναρτήσεις f:(0,\infty) \to \mathbb{R} ώστε

\displaystyle f(b)-f(a)=(b-a)f’(\sqrt{ab})

για κάθε a,b > 0.

Re: IMC 2018/1/4

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Ιούλ 29, 2018 4:31 pm
από dement
Θέτουμε \displaystyle b \equiv \frac{x^2}{a} και παίρνουμε \displaystyle f'(x) = \frac{f(x^2/a) - f(a)}{x^2/a - a} για x \neq a. Εύκολα αποδεικνύουμε τώρα με επαγωγή ότι η f έχει παράγωγο οποιασδήποτε τάξης.

Γράφουμε f(x) = f(a) + (x-a) f'(\sqrt{ax}). Παραγωγίζοντας τρεις φορές ως προς x και θέτοντας x=a έχουμε \displaystyle f'''(a) + \frac{3}{a} f''(a) = 0. Λύνοντας τη διαφορική εξίσωση παίρνουμε \displaystyle f''(x) = \frac{C}{x^3} \implies f(x) = \frac{P}{x} + Qx + R. Εύκολα επαληθεύουμε ότι κάθε συνάρτηση αυτής της μορφής είναι λύση.