Zeige: $|f(x)-f(y)| \leq \frac {1}{2} |x-y|$

Aufrufe: 387     Aktiv: 18.02.2022 um 10:11

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Hallo, ich soll zeigen, dass für die Funktion $f:R \rightarrow R$ mit $f(x)=\frac {1}{1+e^x}$ für alle $x,y \in R$ gilt, dass:
$$ |f(x)-f(y)| \leq  \frac {1}{2}\big|x-y|$$
Jetzt habe ich allerdings irgendwie Probleme beim Abschätzen. Was ich bis jetzt habe:


$$|f(x)-f(y)| = \Big | \frac {1}{1+e^x} - \frac {1}{1+e^y}\Big | = \Big | \frac {e^y-e^x}{(1+e^x)(1+e^y)} \Big | = |e^x-e^y| \cdot \Big | \frac {1}{(1+e^x)(1+e^y)} \Big |$$

Jetzt ist es so, dass $\forall x,y \in R$ gilt: $0 \leq \frac {1}{(1+e^x)(1+e^y)} \leq 1$

Das Problem: Dann würde ich ja
$$|e^x-e^y| \cdot \Big | \frac {1}{(1+e^x)(1+e^y)} \Big | \leq |e^x-e^y|$$
abschätzen und das passt ja irgendwie nicht so recht zu dem wo ich hin will. Sieht vielleicht jemand ob ich irgendwo einen Fehler gemacht habe, oder ob man besser abschätzen kann?
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Das ist alles richtig, hilft aber hier nicht. Zu weit nach oben abgeschätzt (kann passieren, merkt man erst nachher).
Ich würde den Mittelwertsatz bemühen, d.h. $|f'(x)|\le 0.5$ für alle $x$ nachweisen. Das geht relativ leicht. Dabei nicht abschätzen, sondern direkt die Ungleichung durch äquivalentes Umformen nachweisen.
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Dank dir, hat gut weitergeholfen :D   ─   chrsitian3ril 18.02.2022 um 10:11

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