[b]Zadatak.[/b] (1.98 na stranici 52., tj. 11. u [url=https://web.math.pmf.unizg.hr/nastava/analiza/files/ch1_6.pdf]ovom[/url] fileu) Neka je [tex]f[/tex] neprekidna na [tex]\langle a, b \rangle[/tex] te derivabilna na [tex]\langle a, c \rangle[/tex] i [tex]\langle c, b \rangle[/tex], za neki [tex]c \in \langle a,b \rangle[/tex]. Nadalje, neka postoje [tex]\lim\limits_{x \to c-}f'(x)[/tex] i [tex]\lim\limits_{x \to c+}f'(x)[/tex]. Koristeći L’Hôpitalovo pravilo dokažite tvrdnje:
[list]1.) [tex]f'_{-}(c)[/tex] postoji i vrijedi [tex]f'_{-}(c) = \lim\limits_{x \to c-}f'(x)[/tex],[/list:u]
[list]2.) [tex]f'_{+}(c)[/tex] postoji i vrijedi [tex]f'_{+}(c) = \lim\limits_{x \to c+}f'(x)[/tex].[/list:u]
U slučaju da još vrijedi [tex]f'_{-}(c) = f'_{+}(c)[/tex], postoji čak [tex]f'(c)[/tex] i [tex]f'[/tex] je neprekidna u [tex]c[/tex], tj. funkcija [tex]f[/tex] je neprekidno derivabilna u [tex]c[/tex].
[quote="carlusmagnusen"]Je li rjesenje ovo:
Raspiše se f_(c) po definiciji
primjeti se da je zbog neprekidnosti na <a,b> lim f(x) x->c = f(c)
zbog toga raspis tezi u 0/0
primjeni se L'Hospitalovo pravilo i dobije se tvrdnja
Hvala.[/quote]
Da :) , no radi potpunosti ću i raspisati detalje u nastavku.
[b]Rješenje.[/b]
[dtex]f'_{-}(c) = \lim\limits_{h \nearrow 0-}\frac{f(c + h) - f(c)}{h}.[/dtex]
Kako je funkcija [tex]f[/tex] neprekidna na [tex]\langle a, b \rangle[/tex] vidimo da brojnik gornjeg razlomka teži u [tex]0[/tex] (kada [tex]h \to 0[/tex]), a za nazivnik je očito da teži u [tex]0[/tex]. Dakle, smijemo primijeniti L’Hôpitalovo pravilo. Imajmo na umu da deriviramo po varijabli [tex]h[/tex] (po njoj i gledmo limes), tj. izraz [tex]f(c)[/tex] je konstanta. Stoga je
[dtex]f'_{-}(c) = \lim\limits_{h \nearrow 0-}\frac{f'(c+h)}{1} = \lim\limits_{x \to c-}f'(x).[/dtex]
Analogno se dokaže da je [tex]f'_{+}(c) = \lim\limits_{x \to c+}f'(x)[/tex].
U slučaju da još vrijedi [tex]f'_{-}(c) = f'_{+}(c)[/tex] to po definiciji znači da postoji [tex]f'(c)[/tex], a po prethodno dokazanom zapravo vidimo da vrijedi da je [tex]\lim\limits_{x \to c-}f'(x) = \lim\limits_{x \to c+}f'(x)[/tex], što znači da je funkcija [tex]f'[/tex] neprekidna u točki [tex]c[/tex].
Zadatak. (1.98 na stranici 52., tj. 11. u ovom fileu) Neka je [tex]f[/tex] neprekidna na [tex]\langle a, b \rangle[/tex] te derivabilna na [tex]\langle a, c \rangle[/tex] i [tex]\langle c, b \rangle[/tex], za neki [tex]c \in \langle a,b \rangle[/tex]. Nadalje, neka postoje [tex]\lim\limits_{x \to c-}f'(x)[/tex] i [tex]\lim\limits_{x \to c+}f'(x)[/tex]. Koristeći L’Hôpitalovo pravilo dokažite tvrdnje:
1.) [tex]f'_{-}(c)[/tex] postoji i vrijedi [tex]f'_{-}(c) = \lim\limits_{x \to c-}f'(x)[/tex],
2.) [tex]f'_{+}(c)[/tex] postoji i vrijedi [tex]f'_{+}(c) = \lim\limits_{x \to c+}f'(x)[/tex].
U slučaju da još vrijedi [tex]f'_{-}(c) = f'_{+}(c)[/tex], postoji čak [tex]f'(c)[/tex] i [tex]f'[/tex] je neprekidna u [tex]c[/tex], tj. funkcija [tex]f[/tex] je neprekidno derivabilna u [tex]c[/tex].
carlusmagnusen (napisa): | Je li rjesenje ovo:
Raspiše se f_(c) po definiciji
primjeti se da je zbog neprekidnosti na <a,b> lim f(x) x→c = f(c)
zbog toga raspis tezi u 0/0
primjeni se L'Hospitalovo pravilo i dobije se tvrdnja
Hvala. |
Da , no radi potpunosti ću i raspisati detalje u nastavku.
Rješenje.
[dtex]f'_{-}(c) = \lim\limits_{h \nearrow 0-}\frac{f(c + h) - f(c)}{h}.[/dtex]
Kako je funkcija [tex]f[/tex] neprekidna na [tex]\langle a, b \rangle[/tex] vidimo da brojnik gornjeg razlomka teži u [tex]0[/tex] (kada [tex]h \to 0[/tex]), a za nazivnik je očito da teži u [tex]0[/tex]. Dakle, smijemo primijeniti L’Hôpitalovo pravilo. Imajmo na umu da deriviramo po varijabli [tex]h[/tex] (po njoj i gledmo limes), tj. izraz [tex]f(c)[/tex] je konstanta. Stoga je
[dtex]f'_{-}(c) = \lim\limits_{h \nearrow 0-}\frac{f'(c+h)}{1} = \lim\limits_{x \to c-}f'(x).[/dtex]
Analogno se dokaže da je [tex]f'_{+}(c) = \lim\limits_{x \to c+}f'(x)[/tex].
U slučaju da još vrijedi [tex]f'_{-}(c) = f'_{+}(c)[/tex] to po definiciji znači da postoji [tex]f'(c)[/tex], a po prethodno dokazanom zapravo vidimo da vrijedi da je [tex]\lim\limits_{x \to c-}f'(x) = \lim\limits_{x \to c+}f'(x)[/tex], što znači da je funkcija [tex]f'[/tex] neprekidna u točki [tex]c[/tex].
|