Dubbio prolungabilità in zero di f(x,y)

Knuckles1
$f(x,y)=(x^4+y^5-x^2y^2)/(x^2+y^2)$

$lim_((x,y)->(0,0)) f(x,y)= ... = lim_(rho->0) rho^2(cos^4theta+sin^5theta-cos^2sin2theta)=0$

adesso per controllare l'uniformità di theta si complicano le cose.... come faccio a dire che il limite è zero o no?

Risposte
Luca.Lussardi
Basta vedere se $cos^4\theta+sin^5\theta-cos^2\theta sin 2\theta \le C$ per una certa $C>0$ ed è finito per il Th dei due carabinieri.

Knuckles1
ma c cosa sarebbe?

perchè se avessi $rho(cos^2thetasin^2theta)$ sarebbe zero indipendentemente da theta giusto? ma con quello che ho io effettuando raccoglimenti e sostituzioni ecc arrivo ad avere $rho^2(sin^3theta-sin^2theta)$... però mi sa che per certi theta si annulla... giusto?

Luca.Lussardi
Non deve solo venire come limite una quantità che non dipende a $\theta$, ma il limite deve anche essere uniforme rispetto a $\theta$; un modo usuale per verificare che il limite è uniforme in $\theta$ è quello di riuscire a trovare una funzione $g=g(\rho)$ che tende a $0$ per $\rho \to 0$ tale per cui si ha $|f(\rho,\theta)-L|\le g(\rho)$, dove $L$ è il candidato limite.

Knuckles1
ok... 0 è il mio candidato.

ma $rho^2(sin^3theta-sin^2theta)->0$ per $rho->0$ giusto? quindi è uniforme rispetto a theta?

Gatto891
Metodo alternativo con le maggiorazioni:

$f(x,y)=(x^4+y^5-x^2y^2)/(x^2+y^2) = x^4/(x^2+y^2) + y^5/(x^2+y^2) -(x^2y^2)/(x^2+y^2) $.

$|x^4/(x^2+y^2) + y^5/(x^2+y^2) -(x^2y^2)/(x^2+y^2)| \leq |x^4/(x^2+y^2)| + |y^5/(x^2+y^2)| +|(x^2y^2)/(x^2+y^2)| \leq |x^2(x^2 +y^2)/(x^2+y^2)| + |y^3(y^2 +x^2)/(x^2+y^2)| +|x^2(y^2 +x^2)/(x^2+y^2)| = |x^2| + |y^3| +|x^2| \rarr 0$ quando $(x, y) \rarr (0,0)$

Knuckles1
onesto... grazie... una cosa non mi è chiara... come fai ad ottenere $|x^4/(x^2+y^2)|=|x^2(x^2+y^2)/(x^2+y^2)|$?


...non mi dispiacerebbe però capire come funziona sfruttando l'uniformità di theta :)

Steven11
"Knuckles":
come fai ad ottenere $|x^4/(x^2+y^2)|=|x^2(x^2+y^2)/(x^2+y^2)|$?

Infatti devi mettere la diseguaglianza:
$|x^4/(x^2+y^2)|<=|x^2(x^2+y^2)/(x^2+y^2)|$

I denominatori sono uguali, ma il numeratore del primo membro è minore di quello del secondo.

$x^4<=x^2(x^2+y^2)$ cioè
$x^4<=x^4+x^2y^2$ che è vero perché stiamo dicendo che $x^4$ è minore di se stesso più qualcosa di positivo ($x^2y^2$).

Ciao!

Knuckles1
ok grazie:) e con l'uniformità di theta come lo risolvo?

Luca.Lussardi
Il modo migliore per dimostrare l'uniformiità rispetto a $\theta$ è trovare una funzione $g$ come dicevo sopra.

Knuckles1
potresti farmi un esempio per favore?

gac1
Per la funzione del tuo primo post puoi prendere $g(\rho) = 3\rho^2$.

Knuckles1
ok... ma perchè proprio quella funzione??

Gatto891
Perchè $|cos^a\thetasin^b\theta| \leq 1$ $\forall a,b \in NN, \theta \in RR$, e perchè il modulo della somma è minore o uguale della somma dei moduli. Prova ad applicare queste due regole alla tua funzione per maggiorarla con quella scritta da gac ;).

Steven11
Perché hai [tex]$\cos^4(\theta)+\sin^5(\theta)-\cos^2(\theta)\sin(2\theta)$[/tex]

[tex]$\cos^4(\theta)$[/tex]è minore o uguale a $1$.

[tex]$\sin^5(\theta)$[/tex] è minore o uguale a $1$.

[tex]$-\cos^2(\theta)\sin(2\theta)$[/tex] è minore a $1$ (mai uguale, mi pare pure).

Quindi la somma di queste tre quantità è minore alla somma di 3 volte 1, cioè $3$.

Insomma,
[tex]$[\cos^4(\theta)+\sin^5(\theta)-\cos^2(\theta)\sin(2\theta)]\rho^2<3\rho^2$[/tex]

Knuckles1
ok ora si ho capito grazie :)

Knuckles1
ciao ho un altro problema....

Sia $f(x,y)=(x^3+y^3)/(x^2-4y^2)$, mi si chiede sempre se è prolungabile per continuità...

$lim_(x->0) (x^3+m^3x^3)/(x^2-4m^2x^2)=lim_(x->0) (x^3(1+m^3))/(x^2(1-4m^2))=lim_(x->0) (x(1+m^3))/(1-4m^2)= \nexists $ perchè il limite dipende da m... quindi non dovrebbe essere prolungabile.. giusto?

gac1
Il limite che hai scritto vale sempre $0$ (purché $m\ne\pm 1/2$).
La funzione non è definita sulle due rette $x+2y=0$, $x-2y=0$.
E' richiesta la prolungabilità su tutto $RR^2$?

Knuckles1
si...

gac1
Sui punti appartenenti alle due rette indicate prima, fuori dall'origine, non è difficile capire se il limite esiste finito.
Nell'origine ci vuole un po' più di lavoro.

Knuckles1
sulle due rette secondo me il limite non esiste, quindi non è prolungabile... ma nell'origine?

Rispondi
Per rispondere a questa discussione devi prima effettuare il login.