Σελίδα 1 από 1

Αύξουσα από παράγωγο

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Δεκ 14, 2019 4:24 pm
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Εστω f:[a,b]\rightarrow \mathbb{R}
συνεχής .
Θέτουμε
D_{-}f(x)=lim inf_{h\rightarrow 0}\dfrac{f(x+h)-f(x)}{h}
Αν
x\in [a,b]-A\Rightarrow D_{-}f(x)\geq 0

όπου A αριθμήσιμο σύνολο

να δειχθεί ότι η f είναι αύξουσα.


Μέχρι 15-12-2019

Re: Αύξουσα από παράγωγο

Δημοσιεύτηκε: Δευ Δεκ 16, 2019 8:57 pm
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Επαναφορά για όλους.

Re: Αύξουσα από παράγωγο

Δημοσιεύτηκε: Τετ Φεβ 26, 2020 1:54 pm
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Επαναφορά.

Re: Αύξουσα από παράγωγο

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Ιουν 28, 2020 10:43 pm
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Αν δείξουμε ότι f(b)\geq f(a)
θα έχουμε τελειώσει γιατί αν
\displaystyle x_{1},x_{2}\in [a,b],x_{1}<x_{2}
κάνουμε τα ίδια στο διάστημα
 [x_{1},x_{2}]

Εστω \displaystyle A=\left \{q_{n}:n\in \mathbb{N} \right \}

Εστω \epsilon >0
Θεωρούμε την
\displaystyle q(x)=f(x)+\epsilon (x-a)+\epsilon \sum _{q_{n}<x}2^{-n}

και το σύνολο
\displaystyle B=\left \{ x\in [a,b]:q(x)\geq q(a) \right \}
είναι B\neq \varnothing
γιατί a\in B

Εστω s=supB
Είναι εύκολο λόγω συνέχειας να δείξουμε ότι
\displaystyle q(s)\geq q(a)
Αρκεί να δείξουμε ότι s=b

Αν  s<b διακρίνοντας τις περιπτώσεις

1)s\notin A
2)s\in A
θα καταλήξουμε σε άτοπο.

Εστω ότι ισχύει το 1)
Είναι
\displaystyle D_{-}(f(s)+\epsilon (s-a))\geq \epsilon

Λόγω αυτού υπάρχει \delta > 0
ώστε για s<x<s+\delta
ισχύει
\displaystyle \dfrac{f(x)-\epsilon (x-a)-(f(s)-\epsilon (s-a))}{x-s}\geq \epsilon

η τελευταία δίνει ότι για s<x<s+\delta
f(x)\geq f(s)
Τότε όμως
\displaystyle q(x)\geq q(s)\geq q(a)
πού δείχνει ότι x \in B
ΑΤΟΠΟ από τον ορισμό του sup

Εστω ότι ισχύει το 2)
Αρα s=q_n
για κάποιο n
Από συνέχεια υπάρχει \delta > 0
ώστε για s<x<s+\delta
να είναι
f(x)-f(s)\geq -\epsilon \frac{1}{2^{n}}

Συμπεραίνουμε ότι
\displaystyle q(x)\geq q(s)\geq q(a)
πού δείχνει ότι x \in B
ΑΤΟΠΟ από τον ορισμό του sup


Αρα s=b οπότε q(b)\geq q(a)
Αυτό σημαίνει ότι
\displaystyle f(b)+\epsilon (b-a)+\epsilon \sum 2^{-n}\geq f(a)
και επειδή το \epsilon είναι οποιοσδήποτε θετικός
έχουμε
\displaystyle f(b)\geq f(a)