+1 Daumen
437 Aufrufe

Es seien \(a,b,c,d\in \mathbb{R}\), \(a<b\) und \(c<d\). Betrachten Sie zwei stetige Funktionen \(f: (a,b) \to \mathbb{R}\), \(g : (c,d)\to \mathbb{R}\), wobei \(g(y)\neq 0\) sei für \(y\in (c,d)\).

 Zeigen Sie, dass für alle \(x_0\in (a,b)\) und \(y_0\in (c,d)\) eine offene Umgebung  \(U\) von \(x_0\) und eine stetige differenzierbare Funktion \(\varphi : U\to \mathbb{R}\)  exisitiert, so dass \(y_0=\varphi (x_0)\) und$$ \int_{x_0}^{x}f(t) \, dt=\int_{y_0}^{y}g(t) \, dt  \, \text{ für } \,  y=\varphi (x), x\in U$$

Ich möchte im Folgenden zeigen, dass man den Satz über die implizite Funktion anwenden kann, dafür repräsentieren \(F\) und \(G\) eine beliebige Stammfunktion von \(f\) und \(g\). Ich weiß allerdings nicht genau, wie ich zeigen, dass $$F(x)-G(y)=F(x_0)-G(y_0)$$ in \(y\) lokal auflösbar ist. Ich bin auch, um ehrlich zu sein, noch nicht ganz warm mit dem Satz über implizte Funktionen geworden.

Avatar von 28 k

1 Antwort

0 Daumen
 
Beste Antwort

Definiere \( F(x,y)=\int_{x_0}^x f(t) dt - \int_{y_0}^y g(t) dt\) für \( (x,y) \in (a,b)\times (c,d)\).
Dann ist zu begründen:
1) F ist stetig differenzierbar (Fundamentalsatz der Integralrechnung)
2) Die Matrix \(\frac{\partial F}{\partial y}|_{(x_0,y_0)}\) ist invertierbar. (siehe Voraussetzung an g).

Der Satz über implizite Funktionen schenkt dann die gesuchte stetig differenzierbare Funktion \( \phi:U \to \mathbb{R}\).

Avatar von

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community