Dimostrazione di una proposizione per assurdo.

galles90
Buonasera,
vi chiedevo se fosse possibile dimostrare per assurdo, la seguente proposizione:

Se
$f(x) to l$ con $l ge 0 , l ne 1$
\(\displaystyle f(x) \simeq g(x) \) $x to x_0.$

Allora per ogni $a>0$, $a ne 1 $ si ha che
\(\displaystyle log_a (f(x)) \simeq log_a(g(x)) \) $ x to x_0$

Risposte
otta96
Quella è una cosa vera e tutte le cose vere si possono dimostrare per assurdo, anche se la dimostrazione è artificiosa.
In questo caso mi sembra una forzatura voler fare questa dimostrazione proprio per assurdo, viene molto più naturalmente una dimostrazione diretta. Più che altro perché è un po' una rogna dover negare che i limiti di $2$ funzioni siano uguali.
Insomma, perché volevi fare la dimostrazione per assurdo?

galles90
Ciao otta96, grazie per la risposta.

perchè fa vedere che la condizione $l ne 1$ è necessaria, e lo dimostra con un controesempio.

Quindi supponevo che si potesse dimostrare anche per assurdo, tutto quì.

Ti riporto la mia "sicuramente sbagliata e non completa" dimostrazione :
Supponiamo che
$log_(f(x)) to l_1 $ per $x to x_0$
$log_(g(x)) to l_2 $ per $x to x_0$

Primo passaggio dobbiamo negare la tesi, ovvero
\(\displaystyle log_a(f(x)) \not\sim log_a(g(x)) \).

Quindi dalla definizione di equivalenza asintotica si ha:
$lim log_a(f(x)) \ne lim log_a(g(x)) to lim (log_a(f(x))-log_a(g(x))) =(l_1-l_2) =l \ne 0 $
Dobbiamo considerare quattro casi
1. $l ne 0$
2. $l<0$
3. $l>0$
4. $l ne 1$

Consideriamo il 1.

per ipotesi $l=0$, quindi è assurdo.

Per i punti 2. e 3.

possiamo procedere nel seguente modo :

essendo che $l_1-l_1 ne 0 to l_1 ne l_2$

l'operazione di composizione rispetto all'equivalenza asintotica, ci porta a dire che
\(\displaystyle f(x) \not\sim g(x) \).
Ma questo è assurdo, in quanto risulta per ipotesi \(\displaystyle f(x) \sim g(x) \).
"questo non è molto chiaro l'ammetto"

Ora rimane il punto 4. non so come procedere.

Ciao

otta96
Dobbiamo considerare quattro casi
1. $l ne 0$
2. $l<0$
3. $l>0$
4. $l ne 1$

In realtà volendo ne bastano $2$, il secondo e il terzo.

Consideriamo il 1.

per ipotesi $l=0$, quindi è assurdo.

Per i punti 2. e 3.

possiamo procedere nel seguente modo :

essendo che $l_1-l_1 ne 0 to l_1 ne l_2$

Questa cosa dei casi non l'hai usata in nessun modo e hai fatto dei passaggi molto confusi, potevi concludere direttamente che $l_1 ne l_2$, è una banalità

l'operazione di composizione rispetto all'equivalenza asintotica, ci porta a dire che
\(\displaystyle f(x) \not\sim g(x) \).
Ma questo è assurdo, in quanto risulta per ipotesi \(\displaystyle f(x) \sim g(x) \).

Qui stai usando che l'esponenziale è una funzione continua e iniettiva.

Ma il vero problema è a monte: quando dici
"galles90":
Primo passaggio dobbiamo negare la tesi, ovvero
\(\displaystyle log_a(f(x)) \not\sim log_a(g(x)) \).

Quindi dalla definizione di equivalenza asintotica si ha:
$lim log_a(f(x)) \ne lim log_a(g(x)) to lim (f(x)-g(x)) =(l_1-l_2) =l \ne 0 $

La negazione di: "i limiti delle due funzioni sono uguali" non è "i limiti delle due funzioni sono diversi" perché non sai a priori se esistono, in quel caso andrebbe bene.

galles90
Scusami otta96, era presente all'inizio della dimostrazione un errore di battitura che ho corretto :-D :-D


In effetti potremmo dire grazie alle proprietà dell'esponenziale

\(\displaystyle log_a(f(x))\not\sim log_a(g(x)) \to f(x) \not\sim g(x) \)
di conseguenza
\(\displaystyle f(x) \not\sim g(x) \to \lim_{x \to x_0} f(x) \ne \lim_{x \to x_0} g(x) \).

In questo modo non sto dicendo nulla sull'esistenza del limite della funzine $g$.

Cosi va bene ?

otta96
"galles90":
In questo modo non sto dicendo nulla sull'esistenza del limite della funzine $g$.

Però parli di $\lim_{x \to x_0} g(x)$, quindi implicitamente stai assumendo che esista.

galles90
buongiorno e buon anno otta96.

Scusami,dato la mia forte bravura in questo ambito :-D :-D :-D , ti chiedo :
la dimostrazione per assurdo comporta nel negare la tesi e prendere per buono le ipotesi, per poi ad arrivare ad una contraddizione delle ipotesi.

E' corretto ?

Per cui analizzando la proposizione proposta, le ipotesi sono quelle prime di allora, la tesi invece è quella dopo di allora.

Se fosse cosi, quindi sono già arrivato ad una contraddizione dell'ipotesi in quanto:

negazione tesi:
"galles90":


\( \displaystyle log_a(f(x))\not\sim log_a(g(x)) \)


contraddione ipotesi:
"galles90":


\( \displaystyle f(x) \not\sim g(x) \)

otta96
"galles90":
buongiorno e buon anno otta96.

Altrettanto :D

Scusami, dato la mia forte bravura in questo ambito :-D :-D :-D , ti chiedo :
la dimostrazione per assurdo comporta nel negare la tesi e prendere per buono le ipotesi, per poi ad arrivare ad una contraddizione delle ipotesi.

E' corretto ?

Certo.

Per cui analizzando la proposizione proposta, le ipotesi sono quelle prime di allora, la tesi invece è quella dopo di allora.

Se fosse cosi, quindi sono già arrivato ad una contraddizione dell'ipotesi in quanto:

negazione tesi:
"galles90":


\( \displaystyle log_a(f(x))\not\sim log_a(g(x)) \)


contraddione ipotesi:
[quote="galles90"]

\( \displaystyle f(x) \not\sim g(x) \)
[/quote]
Eh ma come ti ho già detto non hai negato correttamente la tesi.

galles90
Buongiorno,

penso di aver capito dove sbaglio, dovrei ragionare in questo modo, prendendo spunto da questo:

\(\displaystyle h(x) \sim z(x) \) $ to lim_{x \to x_0} h(x)=lim_{x \to x_0} z(x) \to lim_{x \to x_0} (h(x))/(z(x))=1$


quindi dovrei negare l'esistenza del limite. Ora non riporto la negazione, perchè non se è corretto il ragionamento.

Ciao

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