חידה מתמטית

  • פותח הנושא JDOE
  • פורסם בתאריך

JDOE

New member
חידה מתמטית ../images/Emo35.gif

נתון X^3 + Y^4 =< X^2+Y^3 כאשר x ו y לא שליליים הוכיחו שמתקיים X^3+Y^3=<2 אם החידה לא תפתר עד מחר אני אשים פה את הפתרון
 

slallum

New member
היא לא נפתרה כבר מספיק זמן ../images/Emo8.gif

אני עוד לא מצאתי פתרון :S
 

JDOE

New member
לא חסרות חידות שלא נפתרו

אבל לפי בקשה אני אתן את הפתרון לזו מחר
 

JDOE

New member
אולי לא הבנתי נכון

אבל אם כן נראה לי התייחסת רק למקרה שאיקס בשלישית וווי בשלישית גדולים מ 2 (הסכום הכוונה) מה קורה כשהם קטנים?
 

avima

New member
ניסיתי

להראות שאם נניח שזה גדול נקבל סתירה ולכן האופציה הנותרת היא קטן שווה - לא ?
 

snogal

New member
אבל לא

נאמר שיש תלות לינארית בינהם. מה קורה אם y = kx^2? או |y = |sinx ? או כל ביטוי אחר?
 

avima

New member
זו לא פונקציה

X ו Y הם מספרים חיוביים בין כול 2 מספרים שתבחר תמיד יהיה K (שהוא במקרה החלוקה שלהם) והוא תמיד חיובי למעשה אחת האופציות שבדקתי בדרך היא להראות ש K חייב להיות שלילי אם הביטוי גדול מ 2
 
לצערי, אינני רואה את הקובץ עם

הפתרון - הסימנים נראים לי קטנים מאוד, וחלקם מטושטשים. תוכל להעתיק ולהציג אותו ישירות? את ההתחלה אני רואה כך:
x^3 + y^4 =< x^2 + y^3 y = kx x^3 + (k^4)(x^4) =< x^2 + (k^3)(x^3) <לא ברור> ) x^3 + (k^3)(x^3) =< x^2 + 2(k^3)(x^3) - (k^4)(x^4)​
וכו'.
 

Tesseract

New member
הפתרון שלי

מקווה שהוא נכון.. הוכחתי (או ניסיתי לפחות) בדרך קצת שונה (אגב, התעלמו מה-z-ים בהוכחה).. נסתכל על הנתון: x^3 + y^4 =< x^2 + y^3 נרשום אותו בצורה: x^3 - x^2 <= y^3 - y^4 z x^3 - (x^3)^(2/3) <= y^3 - (y^3)^(4/3) z (נתון ש-x ו-y אי-שליליים) נסמן: x^3=a, y^3=b צ"ל: x^3 + y^3 <= 2 -> a + b <= 2 נסתכל על הפונקציות: z f(a)=a-a^(2/3) z (מתוארת בתרשים בסגול) z g(b)=b-b^(4/3) z (מתוארת בתרשים בלבן). משורטטות בתרשים המצורף, לנוחיות. נחפש את הערך המקסימלי של z g(b) z (לפי נגזרת), ונקבל שהוא בנקודה (27/256 ,27/64), כלומר a-a^(2/3) <= 27/256, כלומר a <= 1.292 (בערך, כמובן). נחפש את הערך המינימלי של z f(a) z (לפי נגזרת), ונקבל שהוא בנקודה (4/27- ,8/27), כלומר b-b^(4/3) >= -4/27, כלומר b <= 1.363 (בערך, גם כאן). נחפש a ו-b שסותרים את השוויון שצריך להוכיח. מהסתכלות על הגרפים, קל לראות שעבור z 1 >= a >= 0 z וגם z 1 >= b >= 0 z, אי השוויון הנתון אכן מתקיים (z g(b) >= f(a) z בתחומים הנ"ל), אך המקרים הללו לא מעניינים אותנו, מכיוון שכשאר a ו-b בתחומים הנ"ל, סכומם בוודאות קטן או שווה ל-2. נבדוק, כעת, עבור z 1.292 >= a > 1 z. אפשר לראות ש-b בוודאות קטן מ-1, על סמך הגרף. אפשר היה לחשוב שעבור b=0.801 ו-a=1.2 לדוגמא, מתקיים התנאי הנתון, וכמו כן מתקבלת סתירה למה שצריך להוכיח. אולם, אפשר להראות שלא כך הדבר. אם נסתכל על z f(a) z בתחום z 1.292 >= a > 1 z ועל z g(b) z בתחום z 0.768 <= b < 1 z (התחום הזה, כדי שנוכל לסתור את מה שצריך להוכיח), נראה ש-z f(a) z תלולה יותר מ-z g(b) z. במילים פשוטות, אם נתקרב 2 "צעדים" ימינה על ציר ה-x עם ה-a, נצטרך להתקרב מספר הגדול מ-2 (נניח 3) "צעדים" שמאלה על ציר ה-x עם ה-b, על מנת שאי השוויון הנתון יתקיים (גם את זה ניתן לראות בקלות, אם נסתכל על הגרפים של הפונקציות), ואז a+b יהיה אף קטן יותר. ניתן להוכיח זאת, על פי הנגזרות של שתי הפונקציות. z f'(a)=1-(2/3)*a^(-1/3) z (מתוארת בתרשים בכחול בהיר), ו- z g'(b)=1-(4/3)*b^(1/3) z. כדי להימנע מבעיות של השוואת שלילי מול חיובי, נסתכל על הערך המוחלט של הנגזרת z g'(b) z (מתוארת בתרשים בכחול כהה). אם נסתכל על הנגזרות בתחומים הנ"ל, נראה ש- z f'(a) > |g'(b)| z, כלומר באמת העלייה של z f(a) z "חדה" יותר מאשר הירידה של z g(b) z. באותו אופן, ניתן להסתכל על z g(b) z בתחום z 1 < b <= 1.363 z ועל z f(a) z בתחום z 0.637 <= a < 1 z, ולראות שלא נוכל למצוא a ו-b שסכומם גדול מ-2 (ניתן לראות זאת גם כאן, אם בודקים את z f'(a) z ו-z |g'(b)| z בתחומים הנ"ל, מגלים ש-z |g'(b)| > f'(a) z). קיבלנו שאין a ו-b שסותרים את הטענה a+b > 2, ולכן a+b <= 2. יצא ארוך, אני יודע.. ומקווה שזה בכלל נכון.. פשוט החידה הזאת כל כך הרגיזה אותי, שהייתי חייב לרשום את זה..
 
למעלה