Matematik

vis at f(x) er uendelig mange gange differentiabel

24. januar 2011 af Smail K (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Hej,

jeg har en funktion f(x), så skal jeg vise at den er uendelig mange gange differentiabel, hvor de afledede så er automatisk kontinuerte

hvordan griber jeg sådan en opgave an, har det noget med induktion at gøre

altså vise først at f0 som bare er f eksisterer og er kontinuert, og derefter antage at det gælder for k=n og vise at

fn+1 eksisterer og er kontinuert 


Brugbart svar (2)

Svar #1
24. januar 2011 af peter lind

Det med induktion lyder særdeles fornuftig. Du skal vise at  funktionerne er differentiable ikke blot kontinuerte.


Svar #2
24. januar 2011 af Smail K (Slettet)

et eksempel med f(x) = sin(t)

er det nok med at sige at sinus er en bølgefunktion derfor er den differentiabel og når man er differentiabel i alle punkter så er man også kontinuert i de punkter

også at antage at det gælder for k=t og vise at det gælder for k=t+1

altså sin(t+1) = additionsformlen for sinus hvor cos og sin indgår, også er det samme argumentation som i det forgående?


Brugbart svar (2)

Svar #3
24. januar 2011 af peter lind

I dette tilfælde vil jeg finde f'(x) og f''(x) og konstatere at jeg er tilbage til begyndelsen bortset fra fortegn. Du har dermed bevist at f(x) er 2 gange differentiabel og dermed også differentiabel. Induktionen består så i at så må f''(x) også være 2 gange differentiabel. o.s.v.


Svar #4
24. januar 2011 af Smail K (Slettet)

så kan man jo ikke gøre meget mere der, eller måske vise at f(x)=f2n(x)? 


Brugbart svar (1)

Svar #5
24. januar 2011 af peter lind

Ja. Det er også en mulighed


Svar #6
24. januar 2011 af Smail K (Slettet)

hvis nu jeg har ln(x) som jeg skal diff n+1 gange, skal jeg så bare smide n+1 ind på x's plads og diff ln(n+1) 1 gang? 


Svar #7
24. januar 2011 af Smail K (Slettet)

altså jeg har en funktion ln(tan(x/2)) så skal jeg vise at den har i hvert punkt  uendelig mange afledede som er kontinuerte. 

skal jeg så smide n+1 ind på x's plads og differencere 1 gang?


Brugbart svar (2)

Svar #8
24. januar 2011 af peter lind

#6 Brug at den afledede af ln(x) er 1/x. Brug dernæst induktion (x-n)' = -x-(n+1)/(n+1)


Svar #9
24. januar 2011 af Smail K (Slettet)

jamen er princippet det at smide n+1 ind på x's plads on diff 1 gang? 


Brugbart svar (1)

Svar #10
24. januar 2011 af peter lind

Jeg kan ikke rigtige se nogen mening med at erstatte x med n og derefter differentiere.


Svar #11
24. januar 2011 af Smail K (Slettet)

nej men så forstår jeg ikke meningen med at bruge induktion og vise af fn+1 eksistere osv osv.. 


Brugbart svar (1)

Svar #12
24. januar 2011 af peter lind

Induktion betyder at du skal vise at den oprindelige funktion og evt. nogen af de følgende aflede eksisterer. I praktisk gætter du derefter på en formel for f(n), som stemmer med de(n) første. Du viser derefter at f(n) er differentiabel og den afledede funktion er f(n+1). Dermed har du så vist at funktionen er vilkårlig differentiabel og den n'te afledede er f(n)


Svar #13
24. januar 2011 af Smail K (Slettet)

åhh det lyder indviklet, hvordan kan man så løse det med at vise at ln(tan(x/2)) har uendelig mange afledede?


Brugbart svar (1)

Svar #14
24. januar 2011 af peter lind

Find den første aflede. Den bliver cot(x)+tan(x). Dermed reduceres det til at vise at cot(x) og tan(x) er vilkårlig differentiabel. Fortsatte differentiationer vil give potenser af cot(x) og tan(x) som er differentiable.


Skriv et svar til: vis at f(x) er uendelig mange gange differentiabel

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.