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Calcular explícitamente la variación total de $x^2 \sin\left(\frac{\pi}{2x}\right)$ en $[0,1]$ .

Intento calcular la variación total de la función $f$ en [0,1] definida como $$f(x) = \begin{cases} x^2 \sin\left(\frac{\pi}{2x}\right) \text{ if } x\neq 0 \\ 0 \qquad \qquad \text{ if } x=0\end{cases}$$

La variación total se define como de costumbre (en casi cualquier lugar de Internet se puede llegar a saber que se trata, de hecho, de una función cuya variación está acotada). Sin embargo, resolver explícitamente su valor parece una tarea imposible.

Mi intento era demostrarlo mediante la integral del valor absoluto de su derivada, ya que sabemos (por un Teorema) que:

$$ V_{[0,1]}(f) = \int_0^1 \vert f'(x)\vert dx$$

Pero esto parece casi tan imposible como calcular explícitamente el sumo de la suma. ¿Hay alguna solución que me esté faltando, por ejemplo un teorema o una identidad sobre la variación acotada de $x^2$ y $sin(\pi/2x)$ ¿o algo por el estilo?

Editar : He navegado por toda la etiqueta de variaciones acotadas y parece que nadie se ha atrevido a calcular variaciones acotadas... de ninguna función, ni siquiera de senos comunes y similares. Con esta nueva información, ¿merece la pena intentarlo?

Edición 2 : Un código en MATLAB arroja que esta integral está alrededor de 1.49, incluso puedo decir que es 1.5; pero no veo cómo podría resolver esto analíticamente.

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No, no existe una identidad bonita que te dé la variación total. Y un intento de hacerlo aquí sería probablemente un desperdicio de papel.

¿merece la pena siquiera intentarlo?

No. Si tuvieras ese número, ¿qué harías con él?

Para decir algo sobre esta variación, necesitamos conocer los extremos de $f$ . Estos son los puntos $x_n\in (0,1)$ con $x\tan(1/x)=1/x$ podemos suponer que esta secuencia es decreciente. Obsérvese que $x_n=1/y_n$ donde $\tan y_n = y_n/2$ . Esta ecuación trascendental aparece también en otros lugares (problema de frontera de Robin para EDO y EDP); el comportamiento cualitativo de sus soluciones no es demasiado difícil de entender, pero no existe una forma cerrada.

La variación total es $2\sum x_n^2|\sin (1/x_n)|$ más un término para tener en cuenta el intervalo $[x_1,1]$ .

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