1. Determinar rigurosamente si cada una de las siguientes funciones tiene un único punto fijo en el intervalo dado. a)
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1.
Determinar rigurosamente si cada una de las siguientes funciones tiene un único punto fijo en el intervalo dado. a) 𝑔 (𝑥) = 1 −
𝑥2 4
en [0 , 1] Gráfica
i.
Por el teorema de existencia
: 𝑔([0,1]) ⊂ [0,1] ∴∃
ii.
Por el teorema de unicidad
𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑓𝑖𝑗𝑜 𝑥
:𝑔’(𝑥) = − 2 |𝑔′ (𝑥)| = |−2−𝑥 . ln2| = |−ln2| 1
|𝑔′(𝑥)| = 𝑙𝑛2. | 𝑥 | < 1 2 ∴ ∃ 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑓𝑖𝑗𝑜 𝑦 𝑒𝑠 𝑢𝑛𝑖𝑐𝑜
b) 𝑔 (𝑥) = 2−𝑥 en [0 , 1]
Gráfica
Análisis
iii.
Por el teorema de existencia
: 𝑔([0,1]) ⊂ [0,1] ∴∃
iv.
Por el teorema de unicidad
𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑓𝑖𝑗𝑜
:𝑔’(𝑥) = −2−𝑥 . ln2 |𝑔′ (𝑥)| = |−2−𝑥 . ln2| = |−ln2| 1
|𝑔′(𝑥)| = 𝑙𝑛2. | 𝑥 | < 1 2 ∴ ∃ 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑓𝑖𝑗𝑜 𝑦 𝑒𝑠 𝑢𝑛𝑖𝑐𝑜
c)
1
𝑔 (𝑥) = 𝑥 en [0.5 , 5.2] Gráfica
Análisis
i.
Por el teorema de existencia
: 𝑔([0.19 , 2]) ⊆ [0.5 , 5.2] `o 𝑔([0.5 , 5.2]) ⊆ [0.5 , 5.2] ∴∃
ii.
Por el teorema de unicidad
𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑓𝑖𝑗𝑜
:𝑔’(𝑥) = −1/𝑥 2 |𝑔′ (𝑥)| = |− |𝑔′ (𝑥)| =
1 𝑥2
1 | 𝑥2