Παραθέτω μια ακόμη λύση,σε περίπτωση που κάποιος έκανε διαφορετικά τον διαχωρισμό του χωρίου :
f συνεχής στο [1,3] & παραγωγίσιμη στο (1,3) και η Cf διέρχεται
απο Α(1,1) & Β(3,3) .
Εντάξει το α ήταν πανεύκολο αλλά είμαι τυπικός και το βάζω να υπάρχει εαν τυχόν κάποιο άλλο παιδί χρειαστεί βοήθεια :
Spoiler
α)
Ζητάω εφαπτομένη στο Μ(ξ,f(ξ)) ,οπου ξ Ε (1,3) :
η y = -x -1 να είναι κάθετη σε αυτή .
Αρκεί :
λεφ*λε = -1 =>
λεφ*(-1) = -1 =>
λεφ = 1 =>
f '(ξ) = 1
Εφόσον ισχύουν οι προυποθέσεις για την εφαρμογή του ΘΜΤ
στο διάστημα [1,3] συμπεραίνουμε οτι υπάρχει ξ Ε (1,3) :
f '(ξ) = [f(3)-f(1)] / (3-1) = (3-1)/(3-1) = 1
Επειδή f(1) =1 & f(3) = 3 απο τα δεδομένα μας .
y - f(ξ) = x-ξ =>
f(ξ) = y-x+ξ
β) ΘΜΤ στο [1,ξ] & [ξ,3] ,άρα υπάρχουν ξ1 Ε (1,ξ) & (ξ,3) τέτοια ώστε :
f '(ξ1) = [f(ξ)-f(1)] / (ξ-1) = [f(ξ)-1]/(ξ-1)
f '(ξ2) = [f(3)-f(ξ)] / (3-ξ) = [3-f(ξ)]/(3-ξ) = [f(ξ)-3]/(ξ-3)
2f '(ξ1) +f '(ξ2) = [2f(ξ)-2]/(ξ-1) + [f(ξ)-3]/(ξ-3)
= [(2f(ξ)-2)(ξ-3) + (f(ξ)-3)(ξ-1)]/(ξ-1)(ξ-3)
= [ 2ξf(ξ) - 6f(ξ) -2ξ +6 +ξf(ξ) -f(ξ) -3ξ +3] /(ξ-1)(ξ-3)
=[ 3ξf(ξ) - 7f(ξ) -5ξ +9]/(ξ-1)(ξ-3)
Όμως βρήκαμε προηγουμένως ότι :
f '(ξ) = 1 όπου το ξ είναι μια λύση της γενικότερης εξίσωσης :
f '(x) -1 = 0 =>
Εφόσον η προηγούμενη ισχύει με ολοκλήρωση δεξιά και αριστερά, βρίσκουμε οτι θα ισχύει και η σχέση :
f(x)-x = c
Για να βρούμε το c απλά αντικαθιστούμε μια γνωστή τιμή της f(x) ,π.χ. για x =1 έχουμε :
f(1)-1 = c =>
1 -1 = c =>
c= 0
Τελικά :
f(x) = x
Επίσης για x = ξ η παραπάνω εξίσωση γίνεται :
f(ξ) = ξ
Καταλήγουμε εν τέλει οτι :
2f '(ξ1) +f '(ξ2) = [ 3ξf(ξ) - 7f(ξ) -5ξ +9]/(ξ-1)(ξ-3) = [ 3ξ² -7ξ -5ξ +9] /(ξ-1)(ξ-3) = [3ξ²-12ξ+9]/(ξ-1)(ξ-3)
= 3(ξ²-4ξ+3)/(ξ-1)(ξ-3) = 3(ξ-1)(ξ-3)/(ξ-1)(ξ-3) = 3
Και άρα αποδείξαμε το ζητούμενο .
Σημείωση θέλει πολύ προσοχή στην κατανόηση των βημάτων και γιατί η παραπάνω λύση λειτουργεί για να μην παρεξηγήσουμε ορισμένα επιχειρήματα κατά την διαδικασία . Η σχέση f(x) = x που προέκυψε σε καμία περίπτωση δεν σημαίνει οτι η συνάρτηση του προβλήματος μας είναι
απαραίτητα μια ευθεία .