Funzione (ipoteticamente) sempre continua ma mai derivabile

.Ruben.17
[tex]f(x) = \sum_{n=0}^{+ \infty} \frac{sin(n! x)}{n!}[/tex] può essere ritenuta (al pari della celebre Funzione di Weierstrass) un esempio di funzione continua in ogni punto del dominio e ma mai derivabile?
A me sembra proprio di sì, ma avrei bisogno di una conferma.
Inoltre, non riesco a identificare il comportamento della derivata della funzione quando x è un numero razionale. Infatti, in quei casi, da un determinato indice in poi, la successione dei termini è costante e vale 1: la serie per quei punti, dunque, diverge. Ma ciò necessariamente implica che in quei punti la derivata tenda a + infinito? E per gli irrazionali, per i quali la serie che si ottiene derivando è indeterminata (la successione delle somme parziali non ha limite), cosa si può dire sul comportamento della derivata?
Ultima domanda: più o meno qual è il comportamento grafico di f(x) ??
Grazie per eventuali risposte

Risposte
anto_zoolander
Dopo aver visto che il termine della serie è una successione di funzioni continue e uniformemente convergente a $0$, non ti conviene studiare prima $s_m(x)=sum_(n=0)^(m)f_n(x)$?

Hai già visto se converga uniformemente, o almeno puntualmente?

Devo ammettere comunque che graficata per valori alti, è veramente bella, sembra un frattale! Ho proprio sentito un accartocciarsi dei neuroni :-D

Sk_Anonymous
".Ruben.":
[...] Inoltre, non riesco a identificare il comportamento della derivata della funzione quando x è un numero razionale. [...]

Se ritieni che la funzione non sia derivabile, perché e come calcoli/studi la derivata?

.Ruben.17
"Delirium":
[quote=".Ruben."][...] Inoltre, non riesco a identificare il comportamento della derivata della funzione quando x è un numero razionale. [...]

Se ritieni che la funzione non sia derivabile, perché e come calcoli/studi la derivata?[/quote]
Viene una serie serie che non converge
Dovrò studiarla per capirne il carattere, no?

.Ruben.17
"anto_zoolander":
Dopo aver visto che il termine della serie è una successione di funzioni continue e uniformemente convergente a $0$, non ti conviene studiare prima $s_m(x)=sum_(n=0)^(m)f_n(x)

Hai perfettamente ragione
Purtroppo devo precisarti che per ora (sto studiando analisi 1 a fisica) mi manca il concetto di convergenza uniforme

Sk_Anonymous
".Ruben.":
[quote="Delirium"][quote=".Ruben."][...] Inoltre, non riesco a identificare il comportamento della derivata della funzione quando x è un numero razionale. [...]

Se ritieni che la funzione non sia derivabile, perché e come calcoli/studi la derivata?[/quote]
Viene una serie serie che non converge
Dovrò studiarla per capirne il carattere, no?[/quote]
Studiare chi? La serie delle derivate non è sempre la derivata della serie, servono delle condizioni piuttosto forti per avere identificazione (cfr. teorema 3.3 pagg. 11-12). Se postuli che la funzione non sia derivabile in nessun punto del suo dominio, devi dimostrare che i limiti dei rapporti incrementali non esistono finiti in nessun punto (cfr. qui o qui).

.Ruben.17
Vedo che la faccenda é molto piú complicata di quanto mi aspettassi...
Ora vedo di capirci qualcosa se riesco.

Bremen000
Giusto per conoscenza mi pare carino citare ache il moto Browniano. Da fisico, immagino che per te sia piuttosto interessante (credo modelli qualcosa che ha a che fare con il moto caotico di particelle ecc..). Si può dimostrare che questa "classe di funzioni" è continua su tutto $RR$ (anzi un po' di più) ma non è derivabile in alcun punto e ha variazione prima infinita in ogni sottointervallo!

.Ruben.17
"Bremen000":
Giusto per conoscenza mi pare carino citare ache il moto Browniano. Da fisico, immagino che per te sia piuttosto interessante (credo modelli qualcosa che ha a che fare con il moto caotico di particelle ecc..). Si può dimostrare che questa "classe di funzioni" è continua su tutto $RR$ (anzi un po' di più) ma non è derivabile in alcun punto e ha variazione prima infinita in ogni sottointervallo!

Si, é proprio partendo da un qualcosa del genere che, per analogia, ho iniziato la "ricerca" di funzioni di questo tipo.

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