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Exercise:
Teorema del punto fisso di Banach Sia f una funzione differenziabile su mathbbR e tale che f'x. Allora f ha almeno un punto fisso ossia un valore di x tale che fxx.

Solution:
Sia x_ un qualsiasi punto nel dominio e costruiamo la sequenza x_n:f^nxffffs fxs ossia dove f viene applicata n volte. Se il limite esiste allora notiamo subito che per x^starlim_nto inftyf^nx vale fx^starflim_nto inftyf^nxlim_nto inftyf^nxx^star dunque si tratterebbe di un punto fisso. Dobbiamo dunque mostrare che la sequenza converge e per questo dimostriamo che è Cauchy. Sia q:sup_xin mathbbR|f'x|. Notiamo che per il Teorema del valor medio tra x_n+ e x_n vale * |x_n+-x_n||fx_n-fx_n-| &hspac.cmoversetTVM|x_n-x_n-| |f'c| &|x_n-x_n-| q |fx_n--fx_n-| q &|x_n--x_n-| q^ & s & q^n|x_-x_|. * e quindi per mgeq ngeq N * |x_m-x_n||x_m-x_m-+x_m--x_m-+x_m--x_m-s+x_n+-x_n| &leq |x_m-x_m-|+|x_m--x_m-|+s+|x_n+-x_n| &q^m+q^m-+q^n|fx_-x_| &fracq^n-q |fx_-x_| &leq fracq^N-q |fx_-x_| * e il limite va a zero per Nto infty. La sequenza è dunque Cauchy e quindi converge.
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Exercise:
Teorema del punto fisso di Banach Sia f una funzione differenziabile su mathbbR e tale che f'x. Allora f ha almeno un punto fisso ossia un valore di x tale che fxx.

Solution:
Sia x_ un qualsiasi punto nel dominio e costruiamo la sequenza x_n:f^nxffffs fxs ossia dove f viene applicata n volte. Se il limite esiste allora notiamo subito che per x^starlim_nto inftyf^nx vale fx^starflim_nto inftyf^nxlim_nto inftyf^nxx^star dunque si tratterebbe di un punto fisso. Dobbiamo dunque mostrare che la sequenza converge e per questo dimostriamo che è Cauchy. Sia q:sup_xin mathbbR|f'x|. Notiamo che per il Teorema del valor medio tra x_n+ e x_n vale * |x_n+-x_n||fx_n-fx_n-| &hspac.cmoversetTVM|x_n-x_n-| |f'c| &|x_n-x_n-| q |fx_n--fx_n-| q &|x_n--x_n-| q^ & s & q^n|x_-x_|. * e quindi per mgeq ngeq N * |x_m-x_n||x_m-x_m-+x_m--x_m-+x_m--x_m-s+x_n+-x_n| &leq |x_m-x_m-|+|x_m--x_m-|+s+|x_n+-x_n| &q^m+q^m-+q^n|fx_-x_| &fracq^n-q |fx_-x_| &leq fracq^N-q |fx_-x_| * e il limite va a zero per Nto infty. La sequenza è dunque Cauchy e quindi converge.
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Attributes & Decorations
Tags
Derivate, continuità e Taylor, Teorema di Lagrange
Difficulty
(4, default)
Points
0 (default)
Language
ITA (Italiano)
Type
Proof
Decoration
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