👤

uzasadnij że jeśli funkcja f : R -> R jest rosnąca to funkcja g(x) = -f(x) jest malejąca w R

Odpowiedź :

Rozwiązania:

Założenia:

[tex]f: R \rightarrow R[/tex]

[tex]g(x)=-f(x)[/tex]

Wiemy też, ze funkcja [tex]f[/tex] jest rosnąca. Dla funkcji rosnących prawdziwa jest zależność:

[tex]x_{1}<x_{2} \iff f(x_{1})<f(x_{2})[/tex]    [tex](1)[/tex]

Dla funkcji malejących:

[tex]x_{1}<x_{2} \iff f(x_{1})>f(x_{2})[/tex]

Zatem musimy tylko wykazać, że:

[tex]x_{1}<x_{2} \iff g(x_{1})>g(x_{2})[/tex]

Zauważmy, że skoro [tex]g(x)=-f(x)[/tex], to:

[tex]g(x_{1})=-f(x_{1})\\g(x_{2})=-f(x_{2})[/tex]

Zatem nasza teza wygląda tak:

[tex]x_{1}<x_{2} \iff -f(x_{1})>-f(x_{2})[/tex]

Pozostało tylko uzasadnić jej prawdziwość. Jest to dość proste, gdyż wystarczy, że pomnożymy tę nierówność obustronnie przez [tex](-1)[/tex] :

[tex]x_{1}<x_{2} \iff f(x_{1})<f(x_{2})[/tex]

I co otrzymaliśmy? Dostaliśmy oczywiście nierówność prawdziwą, gdy wiadomo, że funkcja [tex]f[/tex] jest rosnąca [tex](1)[/tex], co kończy dowód.