Σελίδα 1 από 1

Μετακίνηση γραφήματος, ολοκλήρωμα και όριο

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιούλ 06, 2011 6:37 pm
από Κοτρώνης Αναστάσιος
Έστω f:\mathbb R\to\mathbb R συνεχής. Δείξτε ότι για κάθε t\in\mathbb R η συνάρτηση f_{t}(x):=|f(x+t)-f(x)| είναι ολοκληρώσιμη στο [0,1] και ότι επιπλέον \displaystyle{\lim_{t\to0}\int_{0}^{1}f_{t}(x)\,d\color{red}x\color{black}=0}.

Υ.Γ. Ευχαριστώ, διορθώθηκε.

Re: Μετακίνηση γραφήματος, ολοκλήρωμα και όριο

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιούλ 06, 2011 8:04 pm
από Mihalis_Lambrou
Κοτρώνης Αναστάσιος έγραψε:Έστω f:\mathbb R\to\mathbb R συνεχής. Δείξτε ότι για κάθε t\in\mathbb R η συνάρτηση f_{t}(x):=|f(x+t)-f(x)| είναι ολοκληρώσιμη στο [0,1] και ότι επιπλέον \displaystyle{\lim_{t\to0}\int_{0}^{1}f_{t}(x)\,dt=0}.
(Tο ολοκλήρωμα πρέπει να είναι dx. Σωστά;)

α) Για κάθε σταθερό t η συνάρτηση f_t είναι συνεχής, άρα ολοκληρώσιμη (ως προς x).

β) Ισοδύναμα εργαζόμαστε με ακολουθίες: Έστω (t_n) ακολουθία που συγκλίνει στο 0. Θέτουμε \displaystyle f_{(n)} (x) = f_{t_n}(x). Λόγω συνέχειας της f έχουμε κατά σημείο \displaystyle f_{(n)} (x) = |f(x+t_n) - f(x)| \rightarrow 0.
Επίσης, αφού η t_n είναι φραγμένη, έστω -M\le t_n\le M, έπεται ότι |f_{(n)}(x)| \le  |f(x+t_n)|+| f(x)|\le 2K , όπου Κ φράγμα της f στο [-M,1+M].

Από θεώρημα κυριαρχημένης σύγκλισης έχουμε \displaystyle{\lim_{n\to \infty}\int_{0}^{1}f_{(n)}(x)\,dx= \int_{0}^{1}0\,dx=0}, όπως θέλαμε.

Φιλικά,

Μιχάλης

Υ.Γ. Αναστάση, μη θυμώνεις. Μάλλον ζητάς απόδειξη χωρίς βαρύ πυροβολικό, αλλά άντε βρες την...

Re: Μετακίνηση γραφήματος, ολοκλήρωμα και όριο

Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιούλ 06, 2011 8:31 pm
από nsmavrogiannis
Mία ιδέα: Ας πάρουμε t\in \left[ -1,1\right]. Αφού η f είναι συνεχής, στο [-1,2] θα είναι και ομοιόμορφα συνεχής. Αν x\in \left[ 0,1\right] τότε x,x+t\in \left[ -1,2\right].
Παίρνουμε \varepsilon >0.
Θα υπάρχει \delta >0 τέτοιο ώστε για κάθε x_{1},x_{2}\in \left[ -1,2\right] με \left\vert x_{1}-x_{2}\right\vert <\delta να είναι
\left\vert f\left( x_{1}\right) -f\left( x_{2}\right) \right\vert <\varepsilon
Aν λοιπόν είναι \left\vert t\right\vert <\delta τότε \left\vert \left( x+t\right) -x\right\vert <\delta
και \left\vert f\left( x+t\right) -f\left( x\right) \right\vert <\varepsilon
άρα και \int_{0}^{1} \left\vert f\left( x+t\right) -f\left( x\right) \right\vert dx <\varepsilon
που αποδεικνύει το δεύτερο σκέλος. Το πρώτο της ολοκληρωσιμοτητας είναι άμεσο.
Μαυρογιάννης

Re: Μετακίνηση γραφήματος, ολοκλήρωμα και όριο

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Ιούλ 07, 2011 4:07 am
από Κοτρώνης Αναστάσιος
Μια απόδειξη που πατάει εν μέρει στο σκεπτικό του Μιχάλη αλλά και στου Νίκου εδώ, στο δεύτερο Θέμα.

Re: Μετακίνηση γραφήματος, ολοκλήρωμα και όριο

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Ιούλ 07, 2011 11:51 am
από Κοτρώνης Αναστάσιος
Και μια λάθος λύση, έτσι για το καλό...

Από το Θεμελιώδες Θεώρημα Ολοκληρωτικού Λογισμού έχουμε \displaystyle{\int_{0}^{1}f_{t}(x)\,dx=|f(\xi+t)-f(\xi)|} για κάποιο \xi\in(0,1).

Όμως \displaystyle{|f(\xi+t)-f(\xi)|\stackrel{t\to0}{\longrightarrow}0} από τη συνέχεια της f στο \xi.

Πού είναι το λάθος...; :mrgreen:

Re: Μετακίνηση γραφήματος, ολοκλήρωμα και όριο

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Ιούλ 07, 2011 12:11 pm
από Mihalis_Lambrou
Κοτρώνης Αναστάσιος έγραψε:Μια απόδειξη που πατάει εν μέρει στο σκεπτικό του Μιχάλη αλλά και στου Νίκου εδώ, στο δεύτερο Θέμα.
Όσο για τον ιστότοπο που παραπέμπεις : :10sta10:

Εύχομαι ολόψυχα να είναι ευεμπλουτίσιμος και ευεπισκέψιμος.

Re: Μετακίνηση γραφήματος, ολοκλήρωμα και όριο

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Ιούλ 07, 2011 12:12 pm
από Κοτρώνης Αναστάσιος
Θένξ Δάσκαλε!