Ricapitoliamo un po'...

Messaggioda Paolo90 » 17/10/2010, 17:55

Dopo un giorno di "pausa" che mi sono preso per riposarmi ( :-D ) torno a scrivere, sperando di non dire più scemenze.

Dunque dunque, ricapitoliamo un attimo. Siamo partiti chiedendoci:

"Una funzione derivabile in un intervallo è monotona in qualche sottointervallo?"

Siamo arrivati a affermare quanto segue:

    1. se la derivata è continua, il teorema è vero e la dimostrazione si basa sul teorema di permanenza del segno;
    2. se la derivata non è continua ma esiste non nullo il limite (anche solo parziale) in almeno un punto dell'intervallo, allora la tesi vale ancora, sempre per il teorema della permanenza del segno; notare che il limite può anche essere infinito, basta non sia nullo;
    3. se la derivata non è continua e non ammette limite in nessun punto dell'intervallo, non si può concludere nulla: questa affermazione è da controllare, perchè probabilmente ci manca qualche teorema di Analisi, magari non molto noto;

Per quanto concerne l'implicazione inversa, siamo arrivati a concludere quanto segue:

    1bis. la monotonia non implica "in senso stretto" la derivabilità (una funzione può essere monotona in un intervallo senza nemmeno essere ivi continua);

    2bis. d'altra parte, però, vale il risultato citato da Gugo: una funzione monotona in un intervallo è derivabile quasi ovunque (nel senso di Lebesgue) su tale intervallo.


Che ne dite? Ho detto di nuovo qualche bestialità?
:wink:
"Immaginate un bravo matematico come qualcuno che ha preso dal tenente Colombo per le doti investigative, da Baudelaire per l’ispirazione, dal montatore Faussone per il rigore e l’amore per “le cose ben fatte”, da Ulisse per la curiosità, l’ardimento e l’insaziabilità di conoscenza." (AC)
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Messaggioda Leonardo89 » 17/10/2010, 18:45

@Paolo
Mi sembra che hai fatto un ottimo riepilogo. :-)

Comunque mi piacerebbe sapere qualcosa di più su quel teorema citato da Gugo.
Se altri non facessero altro che riflettere sulle verità matematiche così in profondo e con continuità come ho fatto io, farebbero le mie scoperte.
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Messaggioda Rigel » 23/10/2010, 15:16

Esistono funzioni differenziabili ovunque che non sono monotone su alcun intervallo.
La loro costruzione, che io sappia, non è elementare.

Un esempio si può trovare qui:

Y. Katznelson and Karl Stromberg
"Everywhere Differentiable, Nowhere Monotone, Functions"
The American Mathematical Monthly
Vol. 81, No. 4 (Apr., 1974), pp. 349-354
http://www.jstor.org/stable/2318996

Aggiungo anche il seguente articolo, che si può scaricare liberamente (ma è più tecnico del precedente):
http://www.ams.org/journals/proc/2005-1 ... /home.html
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Messaggioda dissonance » 24/10/2010, 01:39

Ah benissimo, Rigel! Questo risolve completamente la questione.
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Messaggioda Leonardo89 » 24/10/2010, 09:56

Grazie anche da parte mia Rigel, anche se non sono certo in grado di comprendere quell'interessante articolo!
Però me lo sono salvato, in attesa che le mie conoscenze aumentino! ;)
Se altri non facessero altro che riflettere sulle verità matematiche così in profondo e con continuità come ho fatto io, farebbero le mie scoperte.
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Messaggioda Rigel » 24/10/2010, 10:09

L'esempio di Katznelson e Stromberg si può seguire con le conoscenze di Analisi 2 (serie di funzioni).
L'altro articolo ripropone quasi parola per parola quell'esempio parlando però di classi di funzioni anziché di una funzione specifica.

Ringrazio Paolo90 e Dissonance per aver proposto questo interessante quesito (io non mi ero mai posto prima il problema).
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Messaggioda Leonardo89 » 24/10/2010, 10:26

@Rigel
Il primo articolo non è liberamente leggibile.
Per quanto riguarda il secondo, forse potrei sforzarmi un po' di più ma temo che sia un po' al di sopra delle mie attuali capacità.

Ovviamente mi accodo nel ringraziare Paolo90 e dissonance! ;)
Se altri non facessero altro che riflettere sulle verità matematiche così in profondo e con continuità come ho fatto io, farebbero le mie scoperte.
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Messaggioda dissonance » 24/10/2010, 10:29

Gli articoli di JSTOR purtroppo si pagano e tra l'altro i prezzi sono ridicolmente alti. Però può essere che la tua Università abbia una convenzione che ti permetta di leggerli: se hai un account su qualche terminale universitario prova ad accedere, vedi un po' che succede. Lo farei io ma purtroppo il mio account è stato chiuso in seguito ad una mia bravata informatica! :-) Mannaggia.
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Messaggioda Leonardo89 » 24/10/2010, 10:39

Ti ringrazio dissonance ma il fatto è che al momento sono piacevolmente sommerso dall'inizio dei corsi (per esempio analisi funzionale ;) ) e sono un po' a corto di tempo.
Comunque, non ti immaginavo un hacker, dissonance! :lol:
Se altri non facessero altro che riflettere sulle verità matematiche così in profondo e con continuità come ho fatto io, farebbero le mie scoperte.
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Messaggioda Rigel » 24/10/2010, 11:41

Ho trovato questo link dove P. Perfetti si è preso la briga di tradurre l'articolo in questione:
http://poincare.unile.it/fabio/didattic ... o_monot.ps
Rigel
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