Bewijs van een functie

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 478

Bewijs van een functie

Hallo,

Ik zit vast bij een bewijs dat ik moet voeren, nl:

Bewijs dat voor elke reele x geldt:
\( -1 < thx < 1 \)
Ik weet dat
\( thx = \frac{shx}{chx}= \frac{e^x-e^{-x}}{e^x+e^{-x}}\)
(1)

Ik weet ook dat de
\( chx >=1\)
Hoe kan ik dit bewijzen?

Ik kan dit stellen:
\( -1<\frac{shx}{chx}<1\)
\( \Leftrightarrow -chx<shx<1\)
\( \Leftrightarrow chx>sh(-x)>-1\)
Dit is waar, want er geldt dat:
\( chx>=1\)
Maar zo heb ik de stelling toch niet echt bewezen?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Bewijs van een functie

Prot schreef:Hallo,

Ik zit vast bij een bewijs dat ik moet voeren, nl:

Bewijs dat voor elke reele x geldt:
\( -1 < thx < 1 \)
Ik weet dat
\( thx = \frac{shx}{chx}= \frac{e^x-e^{-x}}{e^x+e^{-x}}\)
(1)

Ik weet ook dat de
\( chx >=1\)
Hoe kan ik dit bewijzen?

Ik kan dit stellen:
\( -1<\frac{shx}{chx}<1\)
\( \Lefrightarrow -chx<shx<1\)
\( \Lefrightarrow chx>sh(-x)>-1\)
Dit is waar, want er geldt dat:
\( chx>=1\)
Maar zo heb ik het toch niet echt bewezen?
Bewijs eerst dat de functie monotoon stijgend is.

Bepaal daarna de limiet voor x naar - oneindig en naar +oneindig.

Ben je dan klaar?

Berichten: 478

Re: Bewijs van een functie

Safe schreef:Bewijs eerst dat de functie monotoon stijgend is.

Bepaal daarna de limiet voor x naar - oneindig en naar +oneindig.

Ben je dan klaar?
Als de functie montoon stijgend is, dan moet er toch gelden dat:

Voor alle x elementen van een interval I:
\( x_1>x_2 \Rightarrow f(x_1)>f(x_2)\)
Te bewijzen is dat voor alle reele x:
\( thx\)
gelegen is in het open interval
\( ]-1,1[\)
Ik neem twee punten uit dat interval:
\( x_1=0\)
en
\( x_1=\frac{1}{2}\)
\( 0<\frac{1}{2} \Rightarrow\)
\( 0<\frac{e^{\frac{1}{2}} - e{\frac{-1}{2}}}{e^{\frac{1}{2}}+e^{\frac{1}{2}}}\)
Dit is geldig volgens mij.

Klopt dit al?

Gebruikersavatar
Berichten: 581

Re: Bewijs van een functie

Ik doe een poging,

waarschijnlijk kan het wel anders en korter:
\(\frac{e^x-e^{-x}}{e^x+e^{-x}}=\frac{e^{2x}-1}{e^{2x}+1}\)
(teller en Noemer verm. met e^x)

Nu is
\(e^{2x} > 0\)
(eig. exp.ftie)

Laat ik even p schrijven (positief getal) ipv
\(e^{2x}\)
, voor het gemak

we hebben dus nu:
\(\frac{p-1}{p+1}=\frac{p}{p+1}-\frac{1}{p+1}\)
nu is
\(0<\frac{p}{p+1}<1\)
, kan je bewijzen met limieten

en
\(0<\frac{1}{p+1}<1\)
, kan je bewijzen met limieten

en dus:

een getal tussen 0 en 1 minus een getal tussen 0 en 1 kan alleen maar een getal tussen -1 en 1 opleveren?
---WAF!---

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Bewijs van een functie

Hebben jullie al gedacht aan de afgeleide functie?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Bewijs van een functie

Prot schreef:
\( 0<\frac{1}{2} \Rightarrow\)
\( 0<\frac{e^{\frac{1}{2}} - e{\frac{-1}{2}}}{e^{\frac{1}{2}}+e^{\frac{1}{2}}}\)
Dit is geldig volgens mij.
Hier hoort nog wel een stap bij, maar dan is het nog alleen bewezen voor x1=0 en x2=1/2.

Berichten: 478

Re: Bewijs van een functie

Hier hoort nog wel een stap bij, maar dan is het nog alleen bewezen voor x1=0 en x2=1/2.
Hoe moet ik het dan veralgemenen?

Je zegt iets over de afgeleide functies:
\( D(thx)=\frac{1}{ch²x}\)
Deze afgeleide is voor elke reele x positief, maar moet ik de grenzen dan ook afleiden? D(-1)=0, D(1)=0

Of is dat niet nodig?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Bewijs van een functie

Dus weet je nu dat de functie monotoon stijgend is op R.

En wat gaf ik nog meer aan ... ?

Berichten: 478

Re: Bewijs van een functie

Safe schreef:Dus weet je nu dat de functie monotoon stijgend is op R.

En wat gaf ik nog meer aan ... ?
Met een voorbeeld (zoals in m'n eerdere post) heb ik het aangetoond voor twee punten uit het interval waarin the thx gedefinieerd is. Nu weet ik nog niet echt of dat voldoende is, ik denk van wel persoonlijk.

Om misschien nog extra te bevestigen (je andere hint) -> afgeleide functie berekenen om te weten te komen of de functie inderdaad montoon stijgend is.

De afgeleide functie is
\(\frac{1}{ch²x}\)
en vermits die voor elke x positief is kan ik toch besluiten dat de functie monotoon stijgend is en dus geen minimum of maximum heeft.

De limiet bepalen was je andere hint:
\( \lim(\frac{e^x-e^{-x}}{e^x+e^{-x}})\)
x-> + ;)

(Onbepaaldheid: ;) / :) )

Ik kan teller en noemer ontbinden in factoren door
\( e^x\)
voorop te zetten:

En dan krijg ik voor die limiet 1.

Voor x -> - oneindig krijg ik: -1

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Bewijs van een functie

Ok, nu resumeren:

1. f(x)>-1

2. f(x) monotoon stijgend op R

3 f(x)<1

Nu jij ...

Gebruikersavatar
Berichten: 1.069

Re: Bewijs van een functie

Safe schreef:Ok, nu resumeren:

1. f(x)>-1

2. f(x) monotoon stijgend op R

3 f(x)<1

Nu jij ...


wis deze post maar, sorry (in verkeerde topic gepost)

Berichten: 478

Re: Bewijs van een functie

Safe schreef:Ok, nu resumeren:

1. f(x)>-1

2. f(x) monotoon stijgend op R

3 f(x)<1

Nu jij ...


Dan is het bewezen volgens mij ;)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Bewijs van een functie

Hoe ziet de grafiek eruit?

Klopt het?

Het is misschien aardig om f(x)=tanh(x) te vergelijken met g(x)=arctan(x)

Berichten: 478

Re: Bewijs van een functie

Safe schreef:Hoe ziet de grafiek eruit?

Klopt het?

Het is misschien aardig om f(x)=tanh(x) te vergelijken met g(x)=arctan(x)


Het klopt. Ik heb de grafiek getekend op mijn GRM en voor elke reele x geldt: -1<thx<1

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Bewijs van een functie

OK! Succes.

Reageer