如何證明二階導數恆非負的有界函數是R上的常值函數?
這是一道數學分析證明題:
設有界函數 二階可導且滿足 。證明 是常值函數。
利用反證法。設若 則必存在不同的 滿足 這裡,不妨設 以及 進而由題設條件 蘊含的函數凸性(convex)可以推得,對任意的 都成立著
也就是
現命其中 則將有 這與題設的 有界性矛盾,於是推翻反設,命題得證。
題目有問題吧,比如f(x)=x^2,然後二階導數是2,恆正,但不是常數。
This is not difficult:
https://proofwiki.org/wiki/Differentiable_Bounded_Concave_Real_Function_is_Constant?proofwiki.org由 f(x)≥0 得 f(x) 不遞降
設 f(x1)&>0 則對任意 x&>x1 有 f(x)≥f(x1)+(x-x1)f(x1) 趨近於 +∞
設 f(x2)&<0 則對任意 x&
上兩式均與 f(x) 有界矛盾 故 f(x)=0 f(x) 為常函數
看不懂?
y=x^4,
f『=12x2&>=0,
但X^4不是常數函數啊!
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