• 締切済み

自然対数の性質の変わった証明

gは実数xで微分可能で、g´(x)=g(x) ∀x∈Rとし、 rは実数xで微分可能で、r(x)=g(x+c) でr´=r ∀x∈R(cは任意の実数) とする時、r(x)=g(c)・g(x)である事を示せという問題です。 両辺微分したり、積の微分とか試しましたが、分かりそうで分かりません。 どなたか分かる方教えて下さい宜しくお願いします。

  • kotie
  • お礼率19% (19/96)

みんなの回答

  • Tacosan
  • ベストアンサー率23% (3656/15482)
回答No.3

#2 です. ちょっと間違い. r(x) = [g(c)/g(0)] g(x) だ. g(x) = 4 e^x でも問題の条件を満たすことを忘れてた.

  • Tacosan
  • ベストアンサー率23% (3656/15482)
回答No.2

えっと.... 微分方程式における解の一意性を用いていいならほぼ自明なんではないかなぁ? つまり r(x) = g(x+c) から r(0) = g(c) です. ということで, この r は r' = r, r(0) = g(c) という初期値付きの微分方程式になって, これを解けば (g' = g を使って) r(x) = g(c) g(x) はすぐ出るような....

  • proto
  • ベストアンサー率47% (366/775)
回答No.1

あまり自身は無いのですが、 g(x)≠0としてg(x+c)/g(x)をxで微分すると、   (d/dx)(g(x+c)/g(x)) = {g'(x+c)g(x)-g(x+c)g'(x)}/(g(x)^2) ここでg'(x)=g(x),g'(x+c)=g(x+c)より   (d/dx)(g(x+c)/g(x)) = {g(x+c)g(x)-g(x+c)g(x)}/(g(x)^2) = 0 よって常に0となるので、Aをxに無関係な定数として   g(x+c)/g(x) = A   g(x+c) = A・g(x)  -(*) と置ける。 ここでAをcの関数として見てA(c)と書くと   g(x+c) = A(c)・g(x) さらにg(x+c)をcの関数として見ると、g(x)はcと無関係な定数でありBと書き換えると   g(c+x) = B・A(c) 先ほど(*)で示したgの性質よりg(c+x)は(定数)・g(c)という形で書けるはずなので   A(c) = g(c)である これを(*)の式に代入すると、結局   g(x+c) = g(c)・g(x) である。

関連するQ&A

  • 対数を含む証明をおしえてください

    ∫((f(x)')/f(x))=log|f(x)| f(x)=tとし,両辺を微分することで証明せよという問題でした。 教科書を調べてみても全然わからなかったので、どなたか、手が空いてるときでかまいませんので教えてください;; できるだけ詳細だとありがたいです。

  • 不等式の証明です。ヒント下さい

    全ての実数xに対して    sin((x^2)π)+sin(πx)<2 が成り立つことを証明せよ・・・という問題です。 さっぱりわかりません。 左辺を和積の公式で積に直すのかな??そのあとわかりません。 y=・・・と置いて微分して不等式の証明かな???微分したんですがこれもさっぱり後が進みません。 何かヒントを教えて下さい。よろしくお願いします。 m(_ _)m

  • 大学数学の証明問題です。

    大学数学の証明問題です。 (1)f,g ∈C(R)で任意のx∈Q(有理数)に対して、f(x)=g(x)⇒f(x)≡g(x)を示せ (2)X⊂R(実数)に対して、∃maxX⇒maxX=supX よろしくお願いします。

  • 実数の性質の証明をご教授願います。

    実数の性質について教えてください。 問題 二つのx,y∈R(Rは実数)に対して、x=y,x<y,x>yの三つのうちどれか一つのみが成立することを示せ。 です。 実数の切断や全順序などを使うので はないかと考えておりますが、なかなか証明の手だてがわからず、証明が作れません。 よろしくお願いします。

  • ヘビサイド関数の証明について

    ヘビサイド関数の不定積分 ∫H(t)dt=x(x≧0)、0(x<0) [∫の上端はx、下端は0] はx=0で微分できない。 という問題なのですが 証明  不定積分をG(x)=∫H(t)dtと置く。 不定積分はx=0で、G(0)=0、G(x)→0(x→0-、x=0+)なので連続 両辺の微分係数について考える。 (1)左側微分係数について   lim_h→0 {G(h)-G(0)}/h={0-0}/h=0 (2)右側微分係数について   lim_h→0 {G(h)-G(0)}/h={1-0}/h=∞ 計算した結果、両辺での微分係数が違うので、x=0での微分係数が存在しない。 よってx=0で微分不可能である。                                   以上 が私が回答した結果です。 この回答に不備や訂正箇所はありますか? ありましたら、是非教えてください。 正直微分係数の計算も自信がありません。 確認し、訂正頂けたら幸いです。 よろしくお願いします。

  • C^k級であることの証明

    次の定理で、C^k(R×R)であることを証明する方法が分かりません。 n=1,k>1, F,GはC^k(R)とする。 このとき u(x,t)=F(x+ct)+G(x-ct) ,(x,t)はR×R とおくと, uはC^k(R×R)であり,uはdu/dt-C^2du/dx=0を満たす。 ↑C^kはk階までの偏導関数が全て存在しそれらが連続という意味で、Rは実数、dは偏微分の記号の代わりに使ってます。 このような定理でC^k(R×R)であることはどのように証明すればいいのでしょうか??

  • 微積分の証明問題についての質問です。

    微積分の証明問題についての質問です。 xの2乗をx^{2}のように表しています。 f:R^{n} → R , p∈R とする。 fが微分可能のとき、次の(1),(2)が同値であることを示せ。 (1)任意のα>0 と(x1,x2,…,xn)∈R^{n} に対して、 f(αx1,αx2,…,αxn) = α^{p}f(x1,x2,…,xn) …(※) (2)任意の(x1,x2,…,xn)∈R^{n}に対して、 Σ[k=1,n]xk{∂f(x1,x2,…,xn)/∂xk} = pf(x1,x2,…,xn) …(♯) ヒントとして、 ・(1)⇒(2) (※)の両辺をαで微分して、α=1とおく。 ・(2)⇒(1) F(x1,x2,…,xn,α) := α^{-p}f(αx1,αx2,…,αxn) を考えて、 ∂F(x1,x2,…,xn,α)/∂α = 0 を示せ。 が与えられています。アドバイスお願いします。

  • 大学受験の問題 微積の分野

    〔問題〕 微分可能な関数f(x),g(x)が次の4条件を満たしている。 (a)任意の正の実数xについてf(x)>0,g(x)>0 (b)任意の実数xについてf(-x)=f(x),g(-x)=-g(x) (c)任意の実数x,yについてf(x+y)=f(x)f(y)+g(x)g(y) (d)lim(x→0)g(x)/x=2 このとき以下の各問いに答えよ。 (1)f(0)およびg(0)を求めよ。 そこで、私は(b)よりg(0)=0を求めました。それは問題なく、 次に(c)でx=y=0とし、f(0){f(0)-1}=0を得て、 f(0)=0,1としました。 ところが、f(0)=0は間違いで、f(0)=1のみが解になっています。 解説を読んでもわかりません。 私の間違っているところ、どういう考えによってそのような答えになるのか教えてください。

  • 対数微分法の過程

    y=a^xについて、両辺の自然対数をとると logy=xloga この両辺をxについて微分すると d/dy(logy)dy/dx=d/dx(xloga) 1/ydy/dx=loga となるようなのですが、両辺をxで微分するとどうしてそうなるのかわかりません。教えて下さい 特にlogyをyで微分して、それをyをxについて微分したものにかけているのがよくわかりません

  • 対数関数の微分

    質問1 (a^x)'は公式よりa^xloga ですよね。 しかし、両辺の自然対数を取っても考えられると思い、 y=a^x と置くと、log[y]=xlog[a] 両辺をxで微分すると、 y'/y = (x)'log[a] + x(loga)' y' = y(log[a]+x/a) = a^x(log[a]+x/a) となり、先程の (a^x)'=a^xloga と一致しません。 何処が間違えてるのでしょうか。 質問2 今度は逆に、y=x^(1/x) を微分せよという問題で、 解答では両辺に自然対数をとってます。 しかし、僕は先程の公式と合成関数の微分法で解けると考え、 y'=1/xlog[x]・(1/x)' =1/xlog[x]・-x^(-2) となり、答えの(1-logx)/x^2 と一致しません。 何処が間違っているのでしょうか。 また、公式を使う場合と対数微分法を使う場合、 どのように使い分ければいいのでしょうか。 y=3^(2x-1) を微分せよという問題では 解答では公式を使って解いていて、 やはり対数微分法で解くと解が一致しません。 これでさっぱり混乱してしまいました。