2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Вычислить значение монотонной функции
Сообщение13.10.2006, 10:31 
Заслуженный участник


09/02/06
4401
Москва
Относительно функции $f(x):[0,1]\to [0,1]$ известно, что она монотанная и удовлетворяет условиям:
$f(\frac x3 )=\frac 12 f(x), \ \ f(1-x)=1-f(x).$
Докажите, что эти условия однозначно определяют функцию f(x) и вычислите f(0.99).

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение13.10.2006, 13:34 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/01/06
3826
Во-первых, f(0,5)=1-f(0,5)=0,5.
Далее, $f(\frac1{2\cdot3^k})=\frac1{2^k}f(0,5)=\frac1{2^{k+1}}$,
$f(1-\frac1{2\cdot3^k})=1-\frac1{2^{k+1}}$,
$f(\frac13-\frac1{2\cdot3^{k+1}})=\frac12-\frac1{2^{k+2}}\qquad\Rightarrow\lim\limits_{x\to1/3-0}f(x)=0,5$;
$f(\frac23+\frac1{2\cdot3^{k+1}})=\frac12+\frac1{2^{k+2}}\qquad\Rightarrow\lim\limits_{x\to2/3+0}f(x)=0,5$;
След-но, на отрезке [1/3;2/3] $f(x)\equiv0,5$.
Пусть для некоторого натурального n известно значение функции f на отрезках вида $[\frac{k}{3^n};\frac{k+1}{3^n}]$, $k\equiv1\pmod3$, $k<3^n$. Рассмотрим отрезочег $[\frac{k}{3^{n+1}};\frac{k+1}{3^{n+1}}]$, $k\equiv1\pmod3$, $k<3^{n+1}$. Если $k<3^n$, то это образ отрезка $[\frac{k}{3^n};\frac{k+1}{3^n}]$ под действием отображения $x\mapsto x/3$. Если $k>2\cdot3^n$, то это образ отрезка $[1-\frac{k+1}{3^n};1-\frac{k}{3^n}]$ под действием $x\mapsto1-x$. Если же $3^n<k<2\cdot3^n$, то это подотрезочек отрезка [1/3;2/3]. Итак, функция однозначно определена на отрезках вида $[\frac{k}{3^n};\frac{k+1}{3^n}]$, $n\in\mathbb{N}$, $k\equiv1\pmod3$, $k<3^n$.
Следовательно, она совпадает с известной "лестницей Кантора".

Добавлено спустя 9 минут 4 секунды:

Если не наврал в вычислениях, то 2/3+2/9+2/27+2/81+0/243+1/729<0,99<2/3+2/9+2/27+2/81+0/243+2/729, след-но, f(0,99)=1/2+1/4+1/8+1/16+0/32+1/64=лень досчитывать.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение13.10.2006, 16:10 
Заслуженный участник


09/02/06
4401
Москва
Развечто можно добавить функция f(x) непрерывна и явно вычисляется значение f(x) в двоичной системе разложением х в троичной системе:
$x_{(3)}=0,x_1x_2x_3... \ \ f(x)_{(2)}=0,y_1y_2y_3...$
При этом достаточно х разложить до встречи цифры 1. Двоичные цифры числа f(x) получаются заменой троичных цифр х равных 2 на 1 и после встречи цифры 1 в записи х, все последующие цифры f(x) обнуляются. Если в записи х не встетится цифра 1, то этот процесс продолжается до бесконечности. Интересно так же, что эта функция принимает рациональные значения при всех рациональных значениях аргумента. Например $f(\frac{4}{13})=\frac{3}{7}, \ (\frac{4}{13})_{(3)}=0,022022022...$

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group