Έστω κυρτή συνάρτηση f: R->R, τέτοια, ώστε να υπάρχουν a, b στο R με a<b και
View attachment 121867
Να δείξετε ότι η f έχει ελάχιστη τιμή, η οποία είναι αρνητική.
Ποοο ασκησαρα για δ3!!!Καταρχην εκμεταλλευεσαι την κυρτη συναρτηση και την ιδιοτητα την εφαπτομενης.
Εφαπτομενη στο (α,f(a).f(x)>=f(a)+f'(a)(x-a) για καθε χ στο R με την ισοτητα μονο για χ=α.
Βαζεις οπου χ το f(b)+a και εχεις f(f(b)+a)>=f(a)+f'(a)f(b) (1)
Oμοια για την εφαπτομενη στο (β,f(b) f(x)>=f(b)+f'(b)(x-b) για καθε χ στο R με την ισοτητα μονο για χ=b.
Βαζεις οπου χ το f(a)+b και εχεις f(f(a)+b)>=f(b)+f'(b)f(a) (2)
Προσθετεις κατα μελη τις (1) και (2) και δημιουργειται η σχεση f(f(b)+a)+ f(f(a)+b)>=f(a)+f'(a)f(b)+f(b)+f'(b)f(a)
H σχεση αυτη ισχυει ως ισοτητα επομενως για να ισχυει ως ισοτητα πρεπει f(a)+b=b f(a)=0 και f(b)+a=a f(b)=0
Aρα βγαλαμε οτι f(a)=f(b)=0 επομενως η ασκηση λυθηκε επι της ουσιας.
Κανουμε rolle στο [a,b] κατα τα γνωστα και εχουμε ξ στο (α,β) f'(ξ)=0
Εφοσον f κυρτη η f' ειναι γν αυξουσα αρα χ<ξ f'(x)<0 x>ξ f'(x)>0 αρα αποδεικνυουμε οτι το ξ ειναι θεση ελαχιστου της f. Παμε τωρα να βγαλουμε και την αρνητικοτητα του f(ξ). Στο [α,ξ] ειναι γν φθινουσα.
α<ξ f(ξ)<f(a)=0 αρα f(ξ)<0.