sexta-feira, 11 de junho de 2010

É uma bazuca, mas é legal

Olá galerinha do LeGauss

Em um post anterior afirmei que um certo número era claramente finito:


Se quiser tente provar, não deveria ser mto difícil, um esquema parecido com o que eu fiz no meu post pode ajudar.

Mas nesse post vou utilizar o teorema do ponto fixo de Banach que eu já demonstrei aqui no blog (se não viu veja aqui).

Vamos lá!

Perceba que esse número claramente pode ser definido como o limite da sequência:



Podemos também olhar para a função e perceber que na verdade nossa sequência é a sequência de iteradas dessa função. Isso é, podemos definir:



E se mostrarmos que essa função é uma contração, saberemos que ela tem um único ponto fixo e além disso independente de quem é essa sequência convergirá para esse ponto fixo!

Para mostrarmos que ela é uma contração temos que mostrar que:



Note que podemos olhar só para os números pois a função é monotônica e no caso eu estou incluindo o zero em .

Basta notar agora que:



Esse dois vale pela monotonicidade da função e porque

Isso motra que a função é uma contração, portanto possui um único ponto fixo em e que nossa sequência portanto converge pra ele independente de quem é , desde que ele pertença ao domínio que nós impomos.

Tá aí uma aplicação legal do teorema que eu demonstrei. =P
Espero que tenham curtido.





6 comentários:

T disse...

Legal! Mas é mais fácil do outro jeito, huahuauha.

Gabriel Martins disse...

Esse jeito é bem fácil, o teorema é forte, mas como vc viu a demonstração não é especialmente difícil.

Além disso, repare que no outro post eu não provei que esse número era finito, só falei que era.

Unknown disse...

Fala Gabriel,

Tem algo estranho aí, o que vc precisa é apenas que essa x_n seja uma sequência convergente, certo? A melhor maneira é mostrar que ela é de Cauchy, já que R é completo, mas repare que o que vc fez depois, apesar de correto, não resolve o problema. De fato essa f é uma contração e portanto como R é completo ela tem um único ponto fixo, mas você não sabe quem é esse ponto fixo! É claro que a prova do teorema diz mais, diz que fixado qualquer x_0, a sequência de iterados desse cara produz o teu único ponto fixo!
Sacou? O que está em jogo é algo mais sutil do que apenas usar que f tem ponto fixo, vc usa esse pequeno corolário, que é ótimo, pois a prova do teorema é construtiva =)

abração!

Gabriel Martins disse...

Bom, percebo que talvez o texto não esteja tão claro quando deveria estar, tem várias coisas fortes aí de fato, o que eu precisava é que o número fosse finito e eu mostrei que por ele ser uma iterada de uma contração ele convergia para o ponto fixo da contração, que sim é único, eu falei no post onde eu demonstrei esse teorema mas não aqui então... é isso vou corrigir ali, o importante mesmo é que a sequência convirja.

Valeu pelo comentário!

Gabriel Martins disse...

Outro detalhe, eu não usei a unicidade do ponto fixo e nem precisava disso, mas uma coisa que é legal de notar é que se você tentasse calcular o ponto fixo com o teorema vc ia saber q era esse monte de raizes, ia saber que era um número finito etc, mas parava por aí. O método usado no post anterior que eu mencionei é muito mais explícito e te fala quem realmente é esse cara.

Anônimo disse...

Fight fight fight!!! Danilo vs. Gabriel. UFC premier combate. Agora com transmissão pela web.

PS: Legal p/ kct esse post.