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$f$ es dos veces diferenciable, $f + 2 f^{'} + f^{''} \geq 0$ , demuestre lo siguiente

Dejemos que $ f : [0,1] \rightarrow R$ . $f$ es dos veces dif. y $f(0) = f(1) = 0$

Si $f + 2 f^{'} + f^{''} \ge 0$ , demuestre que $f\le 0$ en el dominio.

Por favor, no dé la solución completa, sólo pistas.

0 votos

@MathFacts si $f(x)=e^{\lambda x}$ entonces $f(0),f(1)\neq0$ .

1 votos

¿Has leído bien la pregunta? f(x) no puede ser nunca de la forma $e^{x}$

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¿Puedes resolver $g+2g'+g'' = 0$ , $g(0)=g(1)=0$ ?

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Lissome Puntos 31

Sugerencia Dejemos que $g(x)=f(x)e^x$ . Entonces $$g''=(f+2f'+f'')e^x \geq 0 \,.$$

Esto significa que $g$ es.... ¿Cómo resuelve esto el problema?

1 votos

Muy inteligente, sin duda.

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Muy buena solución

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Espera, así que $g$ es cóncava hacia arriba y tiene raíces en $0$ y $1$ lo que significa que en $(0, 1)$ , $g$ es no positivo, lo que obliga a $f$ para ser no positivo allí... pero ¿cómo puedes concluir $f$ es no positivo en todas partes?

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Ted Shifrin Puntos 33487

SUGERENCIA: Si no es así, $f$ debe tener un máximo en el interior del intervalo.

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