Choose your screen resolution: Auto adjust 800x600 1024x768


Studiu privind aplicatiile proprietatii lui Darboux
Scris de mihaiela lazar   
Miercuri, 08 Aprilie 2015 08:03

STUDIU PRIVIND APLICAŢIILE PROPRIETĂŢII LUI DARBOUX

Prof. Pantin Delia

Colegiul Tehnic Energetic „Regele Ferdinand I” Timişoara

Proprietatea lui Darboux poate fi folosită în rezolvarea unor probleme aplicative în diverse domenii ca: fizică, geometrie, trigonometrie, algebră, analiză matematică.

PROBLEME REZOLVATE

1) Distanţa dintre două puncte A şi B este de 160 km. Un mobil porneşte la momentul din A şi parcurge

distanţa AB în două ore. Considerând distanţa parcursă până la momentul ca funcţie continuă de

timp, arătaţi că există două puncte M, N între A şi B cu MN=80 km astfel încât mobilul parcurge distanţa

dintre ele exact într-o oră.

Rezolvare:

Pentru orice notăm cu distanţa parcursă de mobil în intervalul de timp [0,t]. Deci funcţia

R este continuă şi , . Distingem cazurile:

a)

Fie funcţia R, . Deoarece funcţia d este continuă, rezultă că şi funcţia f este continuă.

Observăm că , .

Deci .

Deoarece funcţia f este continuă atunci există astfel încât , deci . Aşadar, dacă notăm cu M şi N punctele dintre A şi B corespunzătoare valorilor , respectiv , avem MN=80 şi distanţa MN este parcursă într-o oră.

b)

Atunci M=A şi N este mijlocul segmentului [AB].

c)

Fie funcţia R, . Deoarece funcţia d este continuă, rezultă că şi funcţia g este continuă.

Observăm că , .

Deci 80 este între g(1) şi g(2).

Deoarece funcţia g este continuă atunci există astfel încât , deci . Aşadar, dacă notăm cu M şi N punctele dintre A şi B corespunzătoare valorilor , respectiv , avem

MN=80 şi distanţa MN este parcursă într-o oră.

2) Se dă triunghiul ABC astfel încât . Să se arate că există un punct astfel încât este media geometrică dintre * şi .

Rezolvare:

Fie D un punct oarecare aparţinând lui [AB] şi α măsura în radiani a unghiului ACD, , unde prin C înţelegem măsura unghiului ACB.

Aplicând teorema sinusurilor în triunghiurile CAD şi CDB obţinem (1) şi (2).

Înmulţind egalităţile (1) şi (2) obţinem (3)

Introducem funcţia R , dată prin .

Funcţia f este continuă şi , .

Rezultă că există astfel încât

există un punct astfel încât este media geometrică dintre* şi .

3) Să se stabilească semnul funcţiei pe domeniul maxim de definiţie.

Rezolvare:

Condiţiile de existenţă sunt şi rezolvând acest sistem obţinem domeniul maxim de definiţie al funcţiei.

Rezolvând ecuaţia obţinem soluţiile şi .

Funcţia f este continuă pe , deci are proprietatea lui Darboux pe D. Pe intervalele determinate de zerouri semnul funcţiei este constant. Pentru determinarea semnului pe un interval, este suficient să determinăm semnul unei valori intermediare.

În cazul nostru funcţia f păstrează semn constant pe intervalele ,, şi . Calculând valorile funcţiei în punctele

, , şi obţinem că , , şi .

Alcătuim tabelul de semn:

4) Determinaţi imaginea funcţiei R, şi stabiliţi dacă funcţia este surjectivă.

Rezolvare:

Deoarece funcţia f este continuă atunci este tot un interval.

Pentru a determina acest interval, este suficient să-i determinăm capetele.

Observăm că

  • ,
  • funcţia f este strict crescătoare, ca sumă de funcţii strict crescătoare.

Rezultă că R. Deoarece imaginea funcţiei prin demeniul de definiţie coincide cu codomeniul ei, rezultă că funcţia este surjectivă.

5) Funcţia R, nu are proprietatea lui Darboux pe (-2, 2).

Rezolvare:

Metoda I. Folosim definiţia.

Fie pentru care . Luăm şi constatăm că nu există pentru care .

Dacă ar exista pentru care atunci avem absurd.

Dacă ar exista pentru atunci avem . Rezultă că f nu este o funcţie Darboux.

Metoda II. Folosim faptul că funcţiile Darboux nu au puncte de discontinuitate de speţa întâi.

Cum şi rezultă că 0 este punct de discontinuitate de speţa intâi şi deci funcţia f nu are proprietatea lui Darboux.

Metoda III. Folosim faptul că dacă R cu nu este interval rezultă că f nu este o funcţie Darboux.

Observăm că nu este interval, deci f nu este o funcţie Darboux.

6) Arătaţi că funcţia RR , nu admite primitive pe R.

Rezolvare:

Metoda I: Din , rezultă că 1 este punct de discontinuitate de speţa întâi şi deci f nu admite primitive pe R.

Metoda II: Cum f(R)=(-¥, 1 ] È ( 2013, ¥ ) nu este interval, rezultă că f nu are proprietatea lui Darboux şi deci f nu admite primitive pe R.

Metoda III: Considerăm funcţiile RR , şi .

Observăm că

Deoarece funcţia este continuă pe R, rezulta că funcţia admite primitive pe R.

Cum nu este interval, rezultă că nu are proprietatea lui Darboux şi deci nu admite primitive pe R.

Arătăm, prin reducere la absurd, că f nu admite primitive pe R.

Presupunem că f admite primitive pe R. Atunci ar rezulta că funcţia ar admite primitive ca diferenţa a două funcţii primitivabile, contradicţie cu faptul că nu admite primitive pe R.

Deci funcţia f nu admite primitive.

Bibliografie:

1. MEGAN M., BUŞE C., LAŢCU D.R., Analiză Matematică, Editura Amarcod, Timişoara 1995

2. MEGAN M., IVAN GH., PUTA M., Examene şi concursuri pentru profesorii de matematică, Vol. I,

Editura Mirton, Timişoara 1997

3. MEGAN M., IVAN GH., PUTA M., Examene şi concursuri pentru profesorii de matematică, Vol. II,

Editura Mirton, Timişoara 1999

4. MEGAN M., IVAN GH., PUTA M., Matematica în Examene şi Concursuri, Editura Mirton,

Timişoara 2003

 

Adaugă comentariu


Codul de securitate
Actualizează

Revista cu ISSN

Calendarul inscrierii copiilor in invata…

Calendarul înscrierii copiilor în învăţământul primar 2013   Vă prezentăm calendarul înscrierii copiilor în învăţământul primar pentru anul școlar 2013-2014.  

Read more

Pledoarie pentru meseria de invatator

PLEDOARIE PENTRU MESERIA DE ÎNVĂŢĂTOR   Prof. înv. primar  Daniela Iosim Şcoala Gimnazială Nr. 4 ,,Fraţii Popeea”, Săcele, jud. Braşov   Being a teacher is beautiful, is hard , is interesting, is a challenge. A...

Read more

Introducere in stiintifico-fantastic si …

Partea II Introducere în Ştiinţifico-fantastic şi subgenurile lui   Ce este ştiinţifico-fantasticul? O caracteristică definitorie a modului SF este fascinaţia pe care o reprezintă referitor la ştiinţă şi tehnologie. Literatura şi ştiinţa, sau ştiinţa...

Read more

Impactul migratiei parintilor asupra cop…

 IMPACTUL MIGRAŢIEI PĂRINŢILOR ASUPRA COPIILOR RĂMAŞI SINGURI ACASĂ   Profesor Miron Steluţa Otilia Şcoala Gimnazială Movila Miresii, judeţul Brăila     Rezumat: Copii lăsaţi singuri acasă, în grija bunicilor sau a altor rude, dar şi cei...

Read more

Modificari adoptate pentru Legea Educati…

Modificari adoptate pentru Legea Educatiei Nationale   In sedinta din 23 decembrie 2013, Guvernul a adoptat cateva modificari privind Legea Educatiei Nationale nr. 1/2011 si a urmarit luarea unor masuri noi in...

Read more

Festivalul National de Arte pentru Licee…

Festivalul National de Arte pentru Liceeni - LicArt 2013   Festivalul National de Arte pentru Liceeni – LicArt, cel mai mare concurs pentru elevii din Romania, organizat de Clubul Noua ne pasa! si Ministerul...

Read more

Metodologia cadru privind mobilitatea pe…

Metodologia cadru privind mobilitatea personalului didactic in anul scolar 2013-2014 modificata si completata   Vezi ordinul pentru modificarea şi completarea Metodologiei - cadru privind mobilitatea personalului didactic din învăţământul preuniversitar în anul şcolar...

Read more

Jocul de rol

                                      JOCUL DE ROL   Prof. înv. preşcolar Chirilă Andreea Grădiniţa cu PP nr. 24, Botoşani     Jocul reprezintă un ansamblu de acţiuni şi operaţii care, paralel cu destinderea, buna dispoziţie şi bucuria, urmăreşte obiectivele...

Read more