• Non ci sono risultati.

y2 for all real x and y

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Condividi "y2 for all real x and y"

Copied!
1
0
0

Testo completo

(1)

Problem 11641

(American Mathematical Monthly, Vol.119, April 2012) Proposed by Nicolae Bourbacut (Romania).

Let f be a convex function from R into R and suppose that f (x + y) + f (x − y) − 2f (x) ≤ y2 for all real x and y.

(a) Show that f is differentiable.

(b) Show that for all real x and y, |f0(x) − f0(y)| ≤ |x − y|.

Solution proposed by Roberto Tauraso, Dipartimento di Matematica, Universit`a di Roma “Tor Vergata”, via della Ricerca Scientifica, 00133 Roma, Italy.

Since f is convex, it admits left and right derivatives and for h > 0

0 ≤ f (x + h) − f (x)

h −f (x − h) − f (x)

−h = f (x + h) + f (x − h) − 2f (x)

h ≤ h

which implies that f+0(x) = f0(x), that is (a).

As regards (b), by convex property of f , f0(x) ≥ f0(y) for x ≥ y. Hence, it suffices to prove that f0(x) − x ≤ f0(y) − y for x ≥ y, which is equivalent to say that the differentiable function F (x) := f (x) − x2/2 is concave. Note that

F (x + h) + F (x − h) − 2F (x) = f (x + h) + f (x − h) − 2f (x) − (x + h)2/2 − (x − h)2/2 + x2≤ h2−h2= 0 So F is midpoint concave which, together with continuity, implies that F is concave. 

Riferimenti

Documenti correlati

• Dire se le seguenti proposizioni sono vere o false:.. Proposizione

Fondamenti di Analisi Matematica 2, Esercizi su limiti, continuit` a e derivabilit` a (giustificare le risposte).. Vicenza,

(corso di Matematica B - Ambiente &

Dopo averli rappresentati nel piano cartesiano, descrivere i seguenti insiemi utilizzando le coordi- nate polari o polari ellittiche opportune1. Per visualizzare l’insieme indicato

ESERCIZI sulle FUNZIONI di DUE VARIABILI REALI, parte 2. Stabilire se le seguenti funzioni risultano continue in

ESERCIZI sulle FUNZIONI di DUE VARIABILI REALI, parte 2. Stabilire se le seguenti funzioni risultano continue in

Enunciare il “Teorema di classificazione dei punti critici di una funzione mediante il

Enunciare il “Teorema di classificazione dei punti critici di una funzione mediante il