Σελίδα 1 από 1

1-1συνάρτηση

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Φεβ 05, 2023 9:14 pm
από Tolaso J Kos
Έστω f:\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} τέτοια ώστε f(f(x)) = x^5 για κάθε x \in \mathbb{R}.
  1. Να δειχθεί ότι η f είναι 1-1.
  2. Να δειχθεί ότι f^5(x) = f(x^5) για κάθε x \in \mathbb{R}.
  3. Να βρεθούν τα κοινά σημεία της \mathcal{C}_f με την ευθεία y=x.
  4. Να δειχθεί ότι f^5(-1) + f^5(1) = f(0).

Re: 1-1συνάρτηση

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Φεβ 05, 2023 10:05 pm
από math80
(i) f(a)=f(b)\rightarrow f(f(a))=f(f(b))\rightarrow a^5 = b^5 \rightarrow a=b

(ii) όπου x το f(x) και η δοθείσα γίνεται f(f(f(x)))=f^5(x)\rightarrow f(x^5)=f^5(x)

(iii) f(x)=x\rightarrow f(f(x))=f(x)\rightarrow x^5 = x\rightarrow x=0 , x=1 , x=-1. Άρα είναι f(1)=1 , f(-1)=-1 , f(0)=0 .

(iv)  f^5(-1)+f^5(1) = f((-1)^5)+f(1^5)=f(-1)+f(1)=-1+1=0=f(0) λόγω του (iii).

Re: 1-1συνάρτηση

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Φεβ 05, 2023 10:26 pm
από Τόλης
Ένας διαφορετικός τρόπος επίλυσης του i)

Για να δείξω ότι η συνάρτηση \large f είναι \large 1-1, αρκεί να δείξω ότι είναι γνησίως μονότονη.
Έστω \large f γνησίως αύξουσα στο \large \mathbb{R}.
Για κάθε \large x1,x2\in \mathbb{R}, με
\large x1<x2 ισχύει f(x1)<f(x2)\Leftrightarrow f(f(x1))<f(f(x2))\Leftrightarrow x1^{5}<x2^{5} \large \Leftrightarrow x1<x2, που προφανώς ισχύει.

Στην συνέχεια έστω η \large f γνησίως φθίνουσα, και με ακριβώς την ίδια τακτική καταλήγουμε σε \large x1<x2, που ισχύει.

Άρα σε κάθε περίπτωση η \large f γνησίως μονότονη, άρα και \large 1-1.

Re: 1-1συνάρτηση

Δημοσιεύτηκε: Δευ Φεβ 06, 2023 9:30 am
από giannispapav
Τόλης έγραψε: Κυρ Φεβ 05, 2023 10:26 pm Ένας διαφορετικός τρόπος επίλυσης του i)

Για να δείξω ότι η συνάρτηση \large f είναι \large 1-1, αρκεί να δείξω ότι είναι γνησίως μονότονη.
Έστω \large f γνησίως αύξουσα στο \large \mathbb{R}.
Για κάθε \large x1,x2\in \mathbb{R}, με
\large x1<x2 ισχύει f(x1)<f(x2)\Leftrightarrow f(f(x1))<f(f(x2))\Leftrightarrow x1^{5}<x2^{5} \large \Leftrightarrow x1<x2, που προφανώς ισχύει.

Στην συνέχεια έστω η \large f γνησίως φθίνουσα, και με ακριβώς την ίδια τακτική καταλήγουμε σε \large x1<x2, που ισχύει.

Άρα σε κάθε περίπτωση η \large f γνησίως μονότονη, άρα και \large 1-1.
Αν δεν κάνω λάθος, αυτό που αποδείξατε είναι ότι αν η f είναι γνησίως μονότονη, τότε η σχέση f(f(x))=x^5 δεν δημιουργεί κάποια αντίφαση (επιτρέπει στην f να είναι γνησίως αύξουσα ή γνησίως φθίνουσα). Ωστόσο, δεν αποδείξατε ότι η f είναι γνησίως μονότονη.

Re: 1-1συνάρτηση

Δημοσιεύτηκε: Δευ Φεβ 06, 2023 10:27 am
από Τόλης
Ίσως θα έπρεπε να πάει κάπως έτσι...

\large \bullet Έστω \large f γνησίως αύξουσα στο \large R, επομένως \large f(x1)<f(x2).
Για κάθε \large x1,x2\in \mathbb{R}, με
\large x1<x2\Leftrightarrow x1^{5}<x2^{5}\Leftrightarrow f(f(x1))<f(f(x2))\Leftrightarrow f(x1)<f(x2), άρα \large f γνησίως αύξουσα, άρα και \large 1-1

\large \bullet Έστω \large f γνησίως φθίνουσα στο \large \mathbb{R}, επομένως \large f(x1)>f(x2).
\large x1<x2\Leftrightarrow x1^{5}<x2^{5}\Leftrightarrow f(f(x1))<f(f(x2))\Leftrightarrow f(x1)>f(x2), άρα \large f γνησίως φθίνουσα, άρα και \large 1-1.

\large \bullet Και αν \large f(x1)=f(x2), τότε \large f(f(x1))=f(f(x2))\Leftrightarrow x1^{5}=x2^{5}\Leftrightarrow x1=x2

Είχα δει παρόμοια λύση σε ένα περίπου ίδιο θέμα, ωστόσο δεν θυμάμαι πώς πάει...
Ίσως η υπόθεση να ήταν, έστω \large f δεν είναι γνησίως αύξουσα, άρα \large f(x1)\geq f(x2)....
Θα την ψάξω και θα την ξαναγράψω.

Re: 1-1συνάρτηση

Δημοσιεύτηκε: Δευ Φεβ 06, 2023 11:53 am
από Mihalis_Lambrou
Η απόδειξη είναι προβληματική.

Έδειξες
Τόλης έγραψε: Δευ Φεβ 06, 2023 10:27 am
\large \bullet Έστω \large f γνησίως αύξουσα στο \large R, επομένως
... άρα \large f γνησίως αύξουσα,
δηλαδή αν είναι γνήσια αύξουσα τότε είναι γνήσια αύξουσα. Και επίσης έδειξες
Τόλης έγραψε: Δευ Φεβ 06, 2023 10:27 am \large \bullet Έστω \large f γνησίως φθίνουσα ...
... άρα \large f γνησίως φθίνουσα
δηλαδή αν είναι γνήσια φθίνουσα τότε είναι γνήσια φθίνουσα.

Αλλά αυτά δεν χρειάζονται απόδειξη. Για να το πω με χιούμορ για να αντιληφθείς γιατί έχεις λογικό σφάλμα, κάνω την εξής απόδειξη.

Έστω ότι η συνάρτηση είναι ελέφαντας. Έπεται ότι έχει γκρίζο χρώμα, προβοσκίδα, ζυγίζει ένα τόνο, έχει τέσσερα πόδια και χαβλιόδοντες. Αλλά το μόνο ζώο που έχει γκρίζο χρώμα, προβοσκίδα, ζυγίζει ένα τόνο, έχει τέσσερα πόδια και χαβλιόδοντες είναι ο ελέφαντας. Άρα ο ελέφαντας που είχα, είναι ελέφαντας.

Για να συνοψίσω, πρέπει να ξεκαθαρίσεις στο μυαλό σου ποια είναι μία σωστή απόδειξη και ποια δεν είναι.

Re: 1-1συνάρτηση

Δημοσιεύτηκε: Δευ Φεβ 06, 2023 12:44 pm
από Τόλης
Ναι κύριε Λάμπρου, το κατάλαβα καθώς το έγραφα...άλλα για κάποιο λόγο συνέχιζα να το γράφω.
Προσπαθώ να θυμηθώ τον τρόπο λύσης του συγκεκριμένου ερωτήματος.

Re: 1-1συνάρτηση

Δημοσιεύτηκε: Δευ Φεβ 06, 2023 1:26 pm
από Tolaso J Kos
Εγώ να ρωτήσω; Γιατί πρέπει ντε και καλά η f αυτή να είναι γνησίως μονότονη;

Re: 1-1συνάρτηση

Δημοσιεύτηκε: Δευ Φεβ 06, 2023 8:43 pm
από Τόλης
Έλα ντε...
Μου φάνηκε ότι μοιάζει με μία παρόμοια άσκηση που είχα λύση, αλλά εκεί είχε \large g(f(x))=x^5 και ως δεδομένα \large gof και \large g αύξουσα και ζητούσε την απόδειξη ότι η \large f είναι \large 1-1.

Re: 1-1συνάρτηση

Δημοσιεύτηκε: Τρί Φεβ 07, 2023 5:07 pm
από abgd
Tolaso J Kos έγραψε: Κυρ Φεβ 05, 2023 9:14 pm Έστω f:\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} τέτοια ώστε f(f(x)) = x^5 για κάθε x \in \mathbb{R}.
  1. Να δειχθεί ότι η f είναι 1-1.
  2. Να δειχθεί ότι f^5(x) = f(x^5) για κάθε x \in \mathbb{R}.
  3. Να βρεθούν τα κοινά σημεία της \mathcal{C}_f με την ευθεία y=x.
  4. Να δειχθεί ότι f^5(-1) + f^5(1) = f(0).
Ένα ακόμη ερώτημα:
Να δείξετε ότι η συνάρτηση \displaystyle{f(x)=\begin{cases} & x^{-\sqrt{5}}, \ \ \ \ x>0 \\ & 0, \ \ \ \ x= 0 \\ & -(-x)^{-\sqrt{5}}, \ \ x<0 \end{cases}}
ικανοποιεί τη δοσμένη συνθήκη. Εξετάστε την f ως προς τη συνέχεια και την μονοτονία.