Ανίσωση ολοκλήρωμα

Συντονιστής: Demetres

Summand
Δημοσιεύσεις: 43
Εγγραφή: Πέμ Σεπ 05, 2019 12:10 am

Ανίσωση ολοκλήρωμα

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Summand » Κυρ Σεπ 26, 2021 3:00 pm

Δίνεται f:[0,1]\rightarrow \mathbb{R} με f\in C^1 και \int_{0}^{1}f=0. Δίνεται επίσης ότι υπάρχουν n αριθμοί x_1, x_2, ..., x_n \in [0,1] για τους οποίους f(x_i) = 0, 1\leq i \leq n.

Να δειχτεί ότι:

\displaystyle{2\int_{0}^{1}f^2\leq \int_{0}^{1}|f'|\int_{0}^{1}|f|}
τελευταία επεξεργασία από Summand σε Δευ Σεπ 27, 2021 3:59 am, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


Νάκος Ιωάννης, ΗΜΜΥ ΑΠΘ

Λέξεις Κλειδιά:
Άβαταρ μέλους
stranger
Δημοσιεύσεις: 585
Εγγραφή: Δευ Ιαν 14, 2019 6:12 am
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Ανίσωση ολοκλήρωμα

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από stranger » Κυρ Σεπ 26, 2021 11:42 pm

Summand έγραψε:
Κυρ Σεπ 26, 2021 3:00 pm
Δίνεται f:[0,1]\rightarrow \mathbb{R} με f\in C^1 και \int_{0}^{1}f=0. Δίνεται επίσης ότι η f μηδενίζει n φορές στο [0,1].

Να δειχτεί ότι:

\displaystyle{2\int_{0}^{1}f^2\leq \int_{0}^{1}|f'|\int_{0}^{1}|f|}
Το n τι σχέση έχει με την άσκηση;


Κωνσταντίνος Σμπώκος
ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3600
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Re: Ανίσωση ολοκλήρωμα

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ » Δευ Σεπ 27, 2021 1:44 am

Summand έγραψε:
Κυρ Σεπ 26, 2021 3:00 pm
Δίνεται f:[0,1]\rightarrow \mathbb{R} με f\in C^1 και \int_{0}^{1}f=0. Δίνεται επίσης ότι η f μηδενίζει n φορές στο [0,1].

Να δειχτεί ότι:

\displaystyle{2\int_{0}^{1}f^2\leq \int_{0}^{1}|f'|\int_{0}^{1}|f|}

Δεν νομίζω ότι χρειάζεται το


Δίνεται επίσης ότι η f μηδενίζει n φορές στο [0,1]

το οποίο παρεπιπτόντως είναι και ασαφές.


Summand
Δημοσιεύσεις: 43
Εγγραφή: Πέμ Σεπ 05, 2019 12:10 am

Re: Ανίσωση ολοκλήρωμα

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Summand » Δευ Σεπ 27, 2021 1:55 am

stranger έγραψε:
Κυρ Σεπ 26, 2021 11:42 pm
Summand έγραψε:
Κυρ Σεπ 26, 2021 3:00 pm
Δίνεται f:[0,1]\rightarrow \mathbb{R} με f\in C^1 και \int_{0}^{1}f=0. Δίνεται επίσης ότι η f μηδενίζει n φορές στο [0,1].

Να δειχτεί ότι:

\displaystyle{2\int_{0}^{1}f^2\leq \int_{0}^{1}|f'|\int_{0}^{1}|f|}
Το n τι σχέση έχει με την άσκηση;
ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ έγραψε:
Δευ Σεπ 27, 2021 1:44 am
Summand έγραψε:
Κυρ Σεπ 26, 2021 3:00 pm
Δίνεται f:[0,1]\rightarrow \mathbb{R} με f\in C^1 και \int_{0}^{1}f=0. Δίνεται επίσης ότι η f μηδενίζει n φορές στο [0,1].

Να δειχτεί ότι:

\displaystyle{2\int_{0}^{1}f^2\leq \int_{0}^{1}|f'|\int_{0}^{1}|f|}

Δεν νομίζω ότι χρειάζεται το


Δίνεται επίσης ότι η f μηδενίζει n φορές στο [0,1]

το οποίο παρεπιπτόντως είναι και ασαφές.
Όντως δεν χρειάζεται, απλά έτσι είχε δοθεί η άσκηση και είπα να το συμπεριλάβω σε περίπτωση που έχουμε λύση στην οποία χρησιμοποιείται. Εννοούμε ότι υπάρχουν n αριθμοί x_1, x_2, ..., x_n \in [0,1] για τους οποίους f(x_i) = 0, 1\leq i \leq n
τελευταία επεξεργασία από Summand σε Δευ Σεπ 27, 2021 3:58 am, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


Νάκος Ιωάννης, ΗΜΜΥ ΑΠΘ
ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3600
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Re: Ανίσωση ολοκλήρωμα

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ » Δευ Σεπ 27, 2021 2:03 am

Summand έγραψε:
Δευ Σεπ 27, 2021 1:55 am

Όντως δεν χρειάζεται, απλά έτσι είχε δοθεί η άσκηση και είπα να το συμπεριλάβω σε περίπτωση που έχουμε λύση στην οποία χρησιμοποιείται. Εννοούμε ότι υπάρχουν n αριθμοί x_1, x_2, ..., x_n για τους οποίους f(x_i) = 0, 1\leq i \leq n
Ποιος την έδωσε έτσι την άσκηση ;
(η από πιο βιβλίο-σημειώσεις είναι )


Summand
Δημοσιεύσεις: 43
Εγγραφή: Πέμ Σεπ 05, 2019 12:10 am

Re: Ανίσωση ολοκλήρωμα

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Summand » Δευ Σεπ 27, 2021 3:56 am

ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ έγραψε:
Δευ Σεπ 27, 2021 2:03 am
Summand έγραψε:
Δευ Σεπ 27, 2021 1:55 am

Όντως δεν χρειάζεται, απλά έτσι είχε δοθεί η άσκηση και είπα να το συμπεριλάβω σε περίπτωση που έχουμε λύση στην οποία χρησιμοποιείται. Εννοούμε ότι υπάρχουν n αριθμοί x_1, x_2, ..., x_n για τους οποίους f(x_i) = 0, 1\leq i \leq n
Ποιος την έδωσε έτσι την άσκηση ;
(η από πιο βιβλίο-σημειώσεις είναι )
Δεν γνωρίζω από ποιο βιβλίο είναι, αλλά ήταν θέμα στο διαγωνισμό επιλογής του ΑΠΘ για την ομάδα του SEEMOUS 2020. Έχω μια λύση (την προτεινόμενη που μας δόθηκε), ψάχνω όμως να δω αν υπάρχει κάτι πιο απλό.


Νάκος Ιωάννης, ΗΜΜΥ ΑΠΘ
ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3600
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Re: Ανίσωση ολοκλήρωμα

#7

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ » Δευ Σεπ 27, 2021 9:18 pm

Summand έγραψε:
Δευ Σεπ 27, 2021 3:56 am
ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ έγραψε:
Δευ Σεπ 27, 2021 2:03 am
Summand έγραψε:
Δευ Σεπ 27, 2021 1:55 am

Όντως δεν χρειάζεται, απλά έτσι είχε δοθεί η άσκηση και είπα να το συμπεριλάβω σε περίπτωση που έχουμε λύση στην οποία χρησιμοποιείται. Εννοούμε ότι υπάρχουν n αριθμοί x_1, x_2, ..., x_n για τους οποίους f(x_i) = 0, 1\leq i \leq n
Ποιος την έδωσε έτσι την άσκηση ;
(η από πιο βιβλίο-σημειώσεις είναι )
Δεν γνωρίζω από ποιο βιβλίο είναι, αλλά ήταν θέμα στο διαγωνισμό επιλογής του ΑΠΘ για την ομάδα του SEEMOUS 2020. Έχω μια λύση (την προτεινόμενη που μας δόθηκε), ψάχνω όμως να δω αν υπάρχει κάτι πιο απλό.
Ευχαριστώ για την απάντηση.
Θα την αφήσω κάποιες μέρες και αν δεν δοθεί λύση θα δώσω.
Να προσθέσω και ένα επιπλέον ερώτημα

Η σταθερά 2 στην ανισότητα είναι η καλύτερη δυνατή.


ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3600
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Re: Ανίσωση ολοκλήρωμα

#8

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ » Τετ Σεπ 29, 2021 11:35 pm

Summand έγραψε:
Κυρ Σεπ 26, 2021 3:00 pm
Δίνεται f:[0,1]\rightarrow \mathbb{R} με f\in C^1 και \int_{0}^{1}f=0. Δίνεται επίσης ότι υπάρχουν n αριθμοί x_1, x_2, ..., x_n \in [0,1] για τους οποίους f(x_i) = 0, 1\leq i \leq n.

Να δειχτεί ότι:

\displaystyle{2\int_{0}^{1}f^2\leq \int_{0}^{1}|f'|\int_{0}^{1}|f|}
Για x\in [0,1] είναι \displaystyle\int_{0}^{x}f=-\int_{x}^{1}f
Ετσι
\displaystyle2|\int_{0}^{x}f|=|\int_{x}^{1}f|+|\int_{0}^{x}f|\leq \int_{0}^{1}|f|

Κάνοντας παραγοντική είναι \displaystyle \int_{0}^{1}f^2(x)dx=\int_{0}^{1}f(x)(\int_{0}^{x}f(t)dt)'dx=-\int_{0}^{1}f'(x)(\int_{0}^{x}f(t)dt)dx\leq
\displaystyle \int_{0}^{1}|f'(x)||(\int_{0}^{x}f(t)dt)|dx \leq \frac{1}{2}\int_{0}^{1}|f'(x)|dx\int_{0}^{1}|f(t)|dt

που δίνει την ζητούμενη.
Η ανισότητα ισχύει ακόμα και αν η f\in C^1 κατά τμήματα.

Αν πάρουμε την
\displaystyle f_n(x)=1 for 0\leq x\leq \frac{1}{2}-\frac{1}{n}
\displaystyle f_n(x)=-1 for \frac{1}{2}+\frac{1}{n}\leq x\leq 1
και γραμμική στο [\frac{1}{2}-\frac{1}{n},\frac{1}{2}+\frac{1}{n}]
βλέπουμε ότι το 2 δεν μπορεί να μεγαλώσει.

Το ότι Δίνεται επίσης ότι υπάρχουν n αριθμοί x_1, x_2, ..., x_n \in [0,1] για τους οποίους f(x_i) = 0, 1\leq i \leq n.
μάλλον παραπλανητικό είναι.
Από τις υποθέσεις είναι άμεσο ότι η συνάρτηση μηδενίζεται σε τουλάχιστον ένα σημείο του (0,1)


Απάντηση

Επιστροφή σε “Διαγωνισμοί για φοιτητές”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 3 επισκέπτες