Войти в систему

Home
    - Создать дневник
    - Написать в дневник
       - Подробный режим

LJ.Rossia.org
    - Новости сайта
    - Общие настройки
    - Sitemap
    - Оплата
    - ljr-fif

Редактировать...
    - Настройки
    - Список друзей
    - Дневник
    - Картинки
    - Пароль
    - Вид дневника

Сообщества

Настроить S2

Помощь
    - Забыли пароль?
    - FAQ
    - Тех. поддержка



Пишет Misha Verbitsky ([info]tiphareth) в [info]ljr_math
@ 2009-04-22 03:12:00


Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
функция с компактным носителем на прямой, f > f''
Имею вопрос по элементарной математике.
Существует ли гладкая функция f ≥ 0 на прямой,
с компактным носителем, такая, что f ≥ f''?
Для f≥f' я умею доказать, что не существует.

Заранее спасибо!

Привет


(Добавить комментарий)


[info]cliqueman
2009-04-22 06:19 (ссылка)

Не существует. Идея доказательства: пусть [a,b] - носитель f. Рассмотрим
с = inf_{x \in (a,b)}{f''(x)>=0}.
Если c>a, то f(c)<0 так как f''(x)<0 для любого x \in (a,c) и f(a)=0,
и, так как f - гладкая, то f(x) < 0 <= f''(x) в некоторой окрестности c. Значит, c=a. Но тогда f(x) положительна и выпукла в некоторой окрестности (a,a+delta), и f(a)=f'(a)=0. Значит,
f(a+epsilon)/f''(a+epsilon) = O(epsilon^2) < 1
т.е. f(a+epsilon) < f''(a+epsilon).

(Ответить)


[info]rus4
2009-04-22 08:13 (ссылка)
Положим g=f+f', тогда g > g'. То есть финитная функция g(x)*exp(-x) возрастает, что не так. Неравенства на самом деле нестрогие.

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]tiphareth
2009-04-22 20:53 (ссылка)
Спасибо! Да, очень разумный аргумент

Такие дела
Миша

(Ответить) (Уровень выше)


[info]pkarjala.livejournal.com
2009-04-22 11:02 (ссылка)
можно решить диффур

f-f'' = a,

где а - положительная функция на носителе f. Получится, например, так

f = e^x (C1 - 1/2\int^x e^{-y}a(y)dy) + e^{-x}(C2 + 1/2\int^x e^{z}a(z)dz)

видно, что слагаемое с минусом рано или поздно начнет перебивать все остальное (из-за e^x и монотонности интеграла на верхнем пределе). Так что f где-то будет отрицательной. Противоречие.

Более подробно напишу как будет время, мне самому интересно строгое доказательство

(Ответить)