1 votos

Es $f: [5,8] \rightarrow \mathbb{R}$ definido por $f(x) = \cos^3(x + 1)$ ¿uniformemente continua?

Dejemos que $f: [5,8] \rightarrow \mathbb{R}$ se define por $f(x) = \cos^3(x + 1)$ . Entonces $f$ es uniformemente continua si para cada $\epsilon > 0$ existe un $\delta > 0$ tal que $x,y \in [5,8]$ y $|x-y| < \delta$ implica $|f(x)-f(y)| < \epsilon$ .

Estoy tratando de encontrar un $\delta > 0$ para demostrar que $|f(x)-f(y)| < \epsilon$ .

Supongamos que $|x-y| < \delta = ?$ y $x,y \in [5,8]$ . Entonces $|f(x)-f(y)| = |\cos^3(x + 1)-\cos^3(y + 1)|$ .

Utilizando la identidad trigonométrica $\cos^3a = \frac{\cos 3a + 3\cos a}{4}$ Podría escribir $|f(x)-f(y)|$ como

$\frac{|\cos(3x+3) + 3\cos(x+1) - \cos(3y+3) - 3\cos(y+1)|}{4}$ = $\frac{|\cos(3x+3) - \cos(3y+3) + 3[\cos(x+1) - \cos(y+1)]|}{4}$

Pero hasta aquí estoy un poco atascado ya que no estoy seguro de cómo demostrar que esto es menos que $\epsilon$ utilizando el hecho de que $|x-y| < \delta$ .

2voto

hunter Puntos 9476

Pista 1: Si has visto la compacidad, puedes apelar a ella, lo que facilitará el problema.

Pista 2: Si no es así, en lugar de utilizar la identidad trigonométrica, utilice $(f^3 - g^3) = (f - g)(f^2 + gf + g^2)$ .

0voto

Bernard Puntos 34415

¿Por qué no utilizar simplemente el Desigualdad del valor medio ? $$|f(x)-f(y)|\le M\,|x-y|,$$ donde $M$ es un límite superior para $\;|f'(c)|=3\cos^2\mkern-3muc\mkern3mu|\sin c| $ .

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X