Σελίδα 1 από 1

Όριο με τρεις μεταβλητές

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιούλ 23, 2025 11:29 pm
από Mihalis_Lambrou
Για κάθε τριάδα u,\,v,\,w μη μηδενικών πραγματικών αριθμών θέτουμε x=u+v+w. Εξετάστε αν υπάρχει το όριο

\displaystyle{\lim _{x\to 0} \dfrac {u^3+v^3+w^3}{uvw}}

Edit: Έκανα διόρθωση στην εκφώνηση.

Re: Όριο με τρεις μεταβλητές

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Ιούλ 24, 2025 12:23 am
από Orestisss
Mihalis_Lambrou έγραψε:
Τετ Ιούλ 23, 2025 11:29 pm
Για κάθε τριάδα u,\,v,\,w μη μηδενικών πραγματικών αριθμών θέτουμε x=u+v+w. Να βρεθεί το όριο

\displaystyle{\lim _{x\to 0} \dfrac {u^3+v^3+w^3}{uvw}}
Δεδομένου ότι u+v+w\to 0, u^3+v^3+w^3\to 3uvw, είναι
\lim_{x\to 0}=\dfrac {3uvw}{uvw}=3.

Re: Όριο με τρεις μεταβλητές

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Ιούλ 24, 2025 12:35 am
από Mihalis_Lambrou
Orestisss έγραψε:
Πέμ Ιούλ 24, 2025 12:23 am
Δεδομένου ότι u+v+w\to 0, u^3+v^3+w^3\to 3uvw, είναι
\lim_{x\to 0}=\dfrac {3uvw}{uvw}=3.
Εκανα εκ των υστέρων διόρθωση στην εκφώνηση.

Προσοχή, όμως, ο συλλογισμός σου έχει έτσι και αλλιώς ένα σφάλμα.

Πρώτον, σίγουρα ένας ισχυρισμός όπως ο παραπάνω, χρειάζεται απόδειξη. Χωρίς απόδειξη, δεν κάναμε τίποτα. Αλλά το ουσιαστικό πρόβλημα είναι αλλού: Η παράσταση δεξιά, δηλαδή η 3uvw, είναι μεταβλητή. Όμως, ένα όριο πρέπει να τείνει σε σταθερή ποσότητα. Με απλά λόγια, ο ισχυρισμός  u^3+v^3+w^3\to 3uvw δεν έχει νόημα. Για παράδειγμα δεν έχει νόημα να λέμε ότι όταν x\to 0 τότε 2x\to x (πράγμα που "προκύπτει" από τον ψευδοσυλλογισμό 2x=x+x\to x+0=x).

Θεωρώ την άσκηση ακόμα ανοικτή (στην βελτιωμένη της εκφώνηση)

Re: Όριο με τρεις μεταβλητές

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Ιούλ 24, 2025 10:17 am
από achilleas
Mihalis_Lambrou έγραψε:
Τετ Ιούλ 23, 2025 11:29 pm
Για κάθε τριάδα u,\,v,\,w μη μηδενικών πραγματικών αριθμών θέτουμε x=u+v+w. Εξετάστε αν υπάρχει το όριο

\displaystyle{\lim _{x\to 0} \dfrac {u^3+v^3+w^3}{uvw}}

Edit: Έκανα διόρθωση στην εκφώνηση.

'Οχι, δεν υπάρχει.

Παρατηρούμε ότι αν u+v=0 και u, v, w\ne 0, τότε

\dfrac {u^3+v^3+w^3}{uvw}=-\dfrac{w^2}{u^2}.

Με u=1, v=-1 και w=x\ne 0 έχουμε

\dfrac {u^3+v^3+w^3}{uvw}=-x^2\to 0, καθώς x\to 0,

ενώ με u=x\ne 0, v=-x\ne 0 και w=x, έχουμε

\dfrac {u^3+v^3+w^3}{uvw}=-1\to -1, καθώς x\to 0.

Άρα το ζητούμενο όριο δεν υπάρχει.

Re: Όριο με τρεις μεταβλητές

Δημοσιεύτηκε: Παρ Ιούλ 25, 2025 6:31 pm
από Ιάσων Κωνσταντόπουλος
Στην Γ' Λυκείου μελετάμε όρια πραγματικών συνάρτησεων μιας πραγματικής μεταβλητής, στα οποία ενίοτε υπάρχουν και άλλες μεταβλητές (παράμετροι). Συνήθως είναι ξεκάθαρο ποια είναι η μεταβλητή και ποιες είναι οι παράμετροι.

Η παρούσα άσκηση έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον γιατί στο δοθέν όριο πρέπει να ξεκαθαρίσουμε όχι μόνο το ρόλο των μεταβλητών που εμφανίζονται αλλά και την ίδια τη συνάρτηση της οποίας το όριο θέλουμε να μελετήσουμε.

Μπορούμε να ξετυλίξουμε το κουβάρι εντοπίζοντας πρώτα την ανεξάρτητη μεταβλητή. Η σύνταξη του ορίου ορίζει αυτή να είναι η x (επειδή "x\to0").

Η συνάρτηση είναι η \dfrac{u^3+v^3+w^3}{uvw} (Σ)
και θα πρέπει να τη δούμε ως συνάρτηση της ανεξάρτητης μεταβλητής x=u+v+w
χωρίς να εννοούμε με αυτό ότι ως παράσταση πραγματικών αριθμών η (Σ) εξαρτάται μόνο από την τιμή της x.

Ας γίνουμε λίγο πιο συγκεκριμένοι.
Μας δίνεται ότι u+v+w=x
οπότε οι ποσότητες u,v,w δεν είναι εν γένει σταθερές αλλά εξαρτώνται από τη μεταβλητή x. Επειδή είμαστε σε πλαίσιο συναρτήσεων μιας ανεξάρτητης μεταβλητής θα πρέπει να ερμηνεύσουμε τις μεταβλητές αυτές ως συναρτήσεις (όχι πολύτιμες-multivalued) μόνο της x:

u=u(x)
v=v(x)
w=w(x)

Για κάθε x θα ισχύει u(x)+v(x)+w(x)=x

Επειδή μας έχει δοθεί ότι
u(x)\cdot v(x)\cdot w(x)\ne0
το δοσμένο όριο είναι καλά ορισμένο.

Ανάλογα με το ποιες είναι αυτές οι συναρτήσεις το όριο μπορεί να υπάρχει ή να μην υπάρχει.

Προκειμένου να εντοπίσουμε παραδείγματα, ας υποθέσουμε επιπλέον ότι ισχύει
u(x)+v(x)=0 οπότε w(x)=x
και το αρχικό όριο γίνεται \displaystyle{\lim_{x\to 0} \dfrac {-x^2}{u(x)^2}}

Παραδείγματα
\bullet για u(x)=x, x\ne0 το όριο υπάρχει και είναι ίσο με -1
\bullet για u(x)=\begin{cases}x,& x>0\\2x, & x<0\end{cases} το όριο δεν υπάρχει. \blacksquare

Re: Όριο με τρεις μεταβλητές

Δημοσιεύτηκε: Παρ Ιούλ 25, 2025 6:49 pm
από Mihalis_Lambrou
Ιάσων Κωνσταντόπουλος έγραψε:
Παρ Ιούλ 25, 2025 6:31 pm

Μας δίνεται ότι u+v+w=x
οπότε οι ποσότητες u,v,w δεν είναι εν γένει σταθερές αλλά εξαρτώνται από τη μεταβλητή x. Επειδή είμαστε σε πλαίσιο συναρτήσεων μιας ανεξάρτητης μεταβλητής θα πρέπει να ερμηνεύσουμε τις μεταβλητές αυτές ως συναρτήσεις (όχι πολύτιμες-multivalued) μόνο της x:
Νομίζω ότι μπλέκουμε τα πράγματα χωρίς λόγο: Τα u,v,w δεν είναι συναρτήσεις, πόσο μάλλον να τις θεωρήσουμε μίας μεταβλητής. Για παράδειγμα, για x=1 δεν έχει νόημα να μιλάμε για u(1). Το u μπορεί (πάντα για x=1) να πάρει οποιαδήποτε θετική τιμή. Δεν βλέπω πώς μπορούμε να πούμε ότι είναι συνάρτηση. Δεν είναι.

Re: Όριο με τρεις μεταβλητές

Δημοσιεύτηκε: Παρ Ιούλ 25, 2025 7:38 pm
από ksofsa
Μια λύση εκτός φακέλου:

Αν το δεδομένο όριο υπάρχει, θα ισούται με τα όρια:

\lim_{x \to 0} \dfrac{(2x)^3+x^3+x^3}{2x^3}=5

και

\lim_{x \to 0} \dfrac{(3x)^3+x^3+x^3}{3x^3}=\dfrac{29}{3},

άτοπο, λόγω της μοναδικότητας του ορίου.