Som besökare på Hamsterpaj samtycker du till användandet av s.k. cookies för att förbättra din upplevelse hos oss. Jag förstår, ta bort denna ruta!
Annons

Problemlösning

Skapad av Dave_89, 2008-03-25 19:59 i Naturvetenskap

82 767
850 inlägg
26 poäng
Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
28
Det fanns en problemlösningstråd förut, men den dog ut och nu är den borta eftersom HP har ett nytt forum, så jag försöker starta en ny :)
Reglerna är enkla. Den som löser det aktuella problemet för posta ett nytt o.s.v.

Problem 1)
Finn alla lösningar till systemet
x+y=1
x^2+y^2=2
x^3+y^3=3

Problem 1 är väldigt enkelt :)

Tillägg av Dave_89 2008-03-26 21:37

Reella lösningar såklart!

Är reklamen ivägen? Logga in eller registrera dig så försvinner den!

Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till AttentionW0re [Gå till post]:
jadu :)


Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0
Jag får väl vänta tills någon människa som inte är helt inkompetent svarar. Det verkar kunna ta ett tag.....
Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till bardmaster [Gå till post]:

Det är rätt.
Det går enkelt att se på följande sätt:
1=(x+y)^2=x^2+2xy+y^2=2+2xy <=> xy=-1/2
men vi har även:
1=(x+y)^3=x^3+3x^2y+3xy^2+y^3=3+3xy(x+y)=3+3xy <=> xy=-2/3

Vi har alltså fått en motsägelse och därför saknar systemet reella lösningar!

Detta är gjort helt utan räknare och det är väl roligast om ingen använder räknare, men skitsamma..

bardmaster ska posta ett nytt problem :)


Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till Taiki [Gå till post]:

a+b=1
b+c=2
c+d=3
d+e=4
e+a=5

Vi har enkelt:
(e+a)-(d+e)+(c+d)-(b+c)+(a+b)=5-4+3-2+1
2a=3 <=> a = 3/2
De övriga lösningarna följer sedan en och en ur delekvationerna:
b = -1/2
c = 5/2
d = 1/2
e = 7/2

Menar du nollorna på slutet så går det att lösa, men om du talar om det totala antalet nollor så går det inte. Om det är nollorna på slutet så gör man bara såhär:

En nolla på slutet uppkommer endast av produkten av primtalsfaktorerna 2 och 5. Då alla jämna tal innehåller minst en tvåa så finns det fler tvåor än femmor. Uppgiften är då ekvivalent med att beräkna hur många 5:or som är primfaktorer i 2008!

Min metod är att man först bestämmer hur många tal som delar 5, sedan hur många som delar 5^2 o.s.v och sedan adderar man ihop det.

Antalet tal som delar 5. Det första är 5 och det sista är 2005. Alltså:
n1=2005/5=401
Antalet tal som delar 25. Det första är 25 och det sista är 2000. Alltså:
n2=2000/25=80
Antalet tal som delar 125. Det första är 125 och det sista är 2000.
n3=2000/125=16
Antalet som delar 625. Det är nu enklare att rada upp dem tills vi kommer till talet innan vi överstiger 2008.
625+625*2+...625*n där 625n<=2008
Talen är: 625,1250, 1875 vilket är 3 stycken
Inga tal kan dela 5^5 då detta är större än 2008.

Antalet nollor på slutet är alltså
401+80+16+3=500 stycken
Kontrollera med miniräknaren någon om den klarar av det :)



Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till Taiki [Gå till post]:

Vilken tur :)

Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till bardmaster [Gå till post]:

Suck jag har inte läst differentialekvationer....., men jag gav mig själv en snabbkurs. Med hjälp av de algoritmer som jag fann så hittade jag:
y[x]=x^3+x^2*C där C självklart är en konstant.
då y[1]=1 så har vi C=0 och således
y[x]=x^3
Kontroll visar att y[x]=x^3 uppfyller båda villkoren.

Jag är inte säker eftersom jag inte kan det här egentligen, men det stämmer nog. Jag gillar olikheter så varför inte ta en hyfsat enkel olikhet?

Visa att:
a^3 + 2a + 2/a + 1/a^3 >= 3a + 3/a
då a>0

Många kommer garanterat att tycka att den är svår, men den är inte så svår om man använder rätt metod (som vanligt). Skiter det sig så kan jag ge en ledtråd.


Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till bardmaster [Gå till post]:
Olikheter är roliga :)


Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till XSCHEiSSER [Gå till post]:
Du visar helt enkelt att olikheten är sann då a={1,2} och falsk då a=-1 men du visar inte att den är sann för t.ex. a=3. Jag ska visa med ett exempel:
a+1/a=>2 för alla reella a>0
Den är sann för a=2 då 2,5>=2 och för 3 då 3+1/3 >=2 men betyder det att den är sann för ett okänt tal som n då n>0 och reellt?
Svaret är nej.
Vad gör man?
Man gör en omskrivning:
Multiplicera med a (vilket är okej då a>0).
Du får då:
a^2+1>=2a vilket är detsamma som
a^2-2a+1>=0
Detta kan man enkelt skriva om med första kvadreringsregeln som:
(a-1)^2>=0
Ett tal i kvadrat är alltid >=0 så därför är olikheten visad för alla a>0.
Vi ser att det är ett kvadrattal oavsett värdet på a i VL och därför är det sant. Olikheter visas inte genom specialfall med olika tal utan genom omskrivningar.
Hoppas att min förklaring var begriplig :)


Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till XSCHEiSSER [Gå till post]:

Okej :)
Kort så menar jag att man kan inte säga att någonting är sant genom att testa för några specialfall, men du förstår det nog i sinom tid.

Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till The_Tax [Gå till post]:

Det var tanken, men ingen dör väl om du skriver in ett nytt. Ge mig ett så kan jag lösa det :)

Jag skulle dock uppskatta om någon löser min olikhet så det kommer ett tips nu:
Förläng och flytta över allt till VL. Ni får då
a^6-a^4-a^2+1 >= 0
Jag ser från detta två ganska solklara lösningar till problemet. En är snyggare än den andra. Är det någon som ser en, eller kanske t.om. de två jag tänker på?

Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0
Svar till bardmaster [Gå till post]:
Det är ett sätt, men så gjorde jag inte utifrån det som jag skrev nyss :)
Min kompis gjorde ungefär som du gjorde och lösningen är helt korrekt.
Glöm inte att a>0, så a=-1 är inte intressant.
Jag ska skriva ned mina två lösningsförslag.
Utveckla till a^6 - a^4 - a^2 + 1 >= 0
1) (a^3-a)^2 + (a^2-1)^2 >= 0
2) Succesiva utbrytningar leder till:
(a-1)^2*(a+1)^2*(a^2+1) >= 0

Förslag ett är snyggast i mina ögon, lösningen är på 2-3 rader!
bardmaster ska posta ett nytt nu, för er som undrar!


Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till Phelix [Gå till post]:

Vi väntar på att bardmaster ska posta ett.
Det stämmer, den är riktigt rörig.
Vi får hoppas på att det blir tydligare nu :)

Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till bardmaster [Gå till post]:

haha. Jag går i trean så jag kan inte gränsvärden heller, BINGO!
Jag har som tur är läst lite i en analysbok så jag tror att jag kan lösa det ändå. I princip samma situation som vid ditt första problem.
Vi gör helt enkelt en omskrivning först:

x(sqrt(1+1/x)-1)=sqrt(x^2+x)-x=
(sqrt(x^2+x)-x)(sqrt(x^2+x)+x)/(sqrt(x^2+x)+x)=
(x^2+x-x^2)/(sqrt(x^2+x)+x)=
x/(sqrt(x^2+x)+x)=
x/(x(sqrt(1+1/x)+1))=
1/(sqrt(1+1/x)+1))
Gränsvärdet blir nu ganska enkelt.
Då x->oändligheten så får vi:
1/(sqrt(1+0)+1))=1/2
Gränsvärdet är alltså ½ om jag nu har räknat rätt :)

Dags att sjunka tillbaka till den bekväma gymnasienivån, haha :)
Lös:
(x - y)(x^2 + 2xy + y^2) = 1176
(x - y)(x^2 + y^2) = 696
för alla reella x,y
INGEN MINIRÄKNARE!

Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till Shaman08 [Gå till post]:
Skriv in den så har jag något att göra innan någon löser min uppgift :)



Svar till bardmaster [Gå till post]:
jag menade inte att du använt miniräknaren innan :)
Vem löser inte systemet med miniräknare?
Det är mycket trevligare utan, dock inte så jättesvårt.
Självklart kunde jag ha använt l'Hospitals regel, den kan jag, men jag satsade på konjugatet, som nästan alltid fungerar :)

Be inte om ursäkt, det är bara roligt :)
Jag tror inte att det är någon idé att vänta.
Är det någon som kan och vill så hittar de hit snart om tråden hålls aktiv


Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till Shaman08 [Gå till post]:

Nej det är den inte :)
x=-1+-sqrt(5)

Jag ska försöka förklara hur du ska göra också :)
Om du har en ekvation:
x^2+px+q=0
så kan du kvadratkomplettera den (skriva om med en stor kvadrat)
(x+p/2)^2+q-p^2/4=0
(x+p/2)^2=p^2/4-q

Om du har t.ex. x^2=4 så vet du att roten ur x (sqrt(x))=+-2 eftersom båda -2 och +2 duger. Samma gäller här. Ta roten ur båda leden och då får du:

(x+p/2)=+-sqrt(p^2/4-q)
x=-p/2 +- sqrt(p^2/4-q)

Detta är den kända pq-formeln!
Vi kollar nu på ditt exempel med p=2 och q=-4
x=-1 +- sqrt(2^2/4-(-4))= 1+- sqrt(5)

Hoppas att du förstod!
Säg till om någonting är oklart.

Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till Shaman08 [Gå till post]:

tack och bra :)

Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till spion [Gå till post]:

Spion kommer som alltid med min originallösning! :)
Kul att ha dig här.
Jag ska titta på ditt problem senare

Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

[svar:spion:192949]
7x³+2=y³

Alla heltal kan skrivas på formen, 7m, 7m+1, 7m+2, 7m+3, 7m+4, 7m+5, 7m+6 där m är ett heltal.
Alla dessa insatta i HL i ursprungsekvationen ger med mod7 {0,1,1,6,1,6,6} respektive.
För VL: har vi självklart med mod7 {2,2,2,2,2,2,2}
Då VL aldrig är lika med HL mod7 så innebär det att ekvationen saknar heltalslösningar.

En annan metod är:
Om x är jämnt så 2|VL , därför är också y jämnt.
Vi kan då sätta x=2m och y=2n
7*8m³+2=8n³
7*4m³+1=4n³
Nu 2|HL men inte VL så därför saknas jämna heltalslösningar.
Det borde gå att lösa genom en komplettering med udda x och y, men det orkar jag inte nu, ska iväg och tävla, NMC!

Sammanfattat så kan man säga att inga heltalslösningar existerar då VL alltid är skilt från HL mod7.

Tillägg av Dave_89 2008-03-31 18:28

Observera att ett heltal bara kan skrivas på en av formerna, inte alla. Lite dåligt skrivet

Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0
Nytt problem:

Visa att 1/cos(A) + 1/cos(B) + 1/cos(C) >= 6
Där 0<A,B,C<pi/2 och där A+B+C=pi
Inte speciellt svår, med rätt knep.
(Det är en gammal uppgift från korrespondenskursen)
Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till klorben [Gå till post]:
Du visar bara att det är sant om A=B=C=pi/3.
Hur visar du att det gäller för alla A, B och C så länge alla har värden som ligger mellan 0 pch pi/2 och då A+B+C=pi?
(Skrivsättet 0<A,B,C<pi/2 säger inte att A=B=C, bara att inget av talen är noll eller mindre och att inget tal är pi/2 eller större)

Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0
Jag anar att det är ett ganska svårt problem för många så säg till om det behövs en ledtråd
Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till spion [Gå till post]:
Då väntar jag.
Hade du löst din egen fråga med hjälp av mod7?

Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0
Svar till joks [Gå till post]:
Okej den dödar jag lätt ;)
Vi antar att 17p+1 kan skrivas som en kvadrat för något primtal p.
Då skulle detta gälla för ett naturligt tal m:
17p+1=m^2
17p=m^2-1
17p=(m+1)(m-1)
Då primtal inte kan faktoriseras (bara med 1) så är en faktor i HL 17 och den andra är p. Vi får två fall:
1) 17=m+1 och p=m-1 -> p=15 vilket är falskt (15=5*3)
2) 17=m-1 och p=m+1 -> p=19 vilket är sant

Det enda primtalet som ger en perfekt kvadrat är p=19
Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till joks [Gå till post]:
Okej.
Hur många uppgifter var det med?

Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till joks [Gå till post]:

Oookej :)
Inte alltför mycket tid.
Släng upp en till då, och försök lösa det problemet jag postat med olikheten som innehåller cosinus.

Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0
Svar till spion [Gå till post]:
Okej.
Det finns, vad jag vet, enbart ett enkelt sätt att lösa den på.
Det finns en känd olikhet som gäller för konvexa funktioner (precis som 1/cos(x) är på det intervallet som jag har valt. Derivera och visa.)
Jensens olikhet säger iaf att om funktionen är konvex så är:
f(a1)+f(a2)+..+f(an)>= n*f((a1+a2+...+an)/n)
Lösningen därifrån är enkel.
Jensens olikhet är ofta mycket bra :)

Det trevliga är att Jensens olikhet även säger att likhet gäller om och endast då a1=a2=..=an vilket visades av en person med en ickefullständig lösning för ett tag sedan. Han visade dock inte att det var den enda likheten som gällde.

Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till Phelix [Gå till post]:
Ett reellt tal i kvadrat är alltid positivt.
Handlar det om olikheter så är det i princip underförstått att det handlar om reella tal om inget annat nämns, men visst kan det nämnas för att göra saker tydligare. Vilken av alla uppgifter pratar du om?

Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0

Svar till Phelix [Gå till post]:
Jag förlåter dig om du löser den aktuella uppgiften ;)
Den har legat där alltför länge.
Det återstår bara att visa att 1/cos(x) är en konvex funktion på intervallet och att stoppa in A,B och C i Jensens olikhet med A+B+C=pi.
Sedan kan någon posta ett nytt problem.
(HINT: Att en funktion är konvex är ekvivalent med att dess andraderivata >=0 för det angivna intervallet.
Nu är det inte mycket kvar som sagt :)

Dave_89
Visningsbild
P 35 Göteborg Hjälte 667 inlägg
Trådskapare
0
Okej, nej standardolikheter verkar vara lite för svårt märker jag.
Kolla in min lösning istället.
f(x)=1/cos(x)
f'(x)=sin(x)/cos^2(x)
f''(x)=(sin^2(x)+1)/cos^3(x)
Både sinus och cosinus har enbart positiva värden på intervallet 0 till pi/2 så f''(x)>=0

Vi kan alltså utnyttja Jensens olikhet med f(x)=1/cos(x)
Jensens olikhet ger att:
f(a1)+f(a2)+..+f(an)>= n*f((a1+a2+...+an)/n)
och med A,B och C:
1/cos(A)+1/cos(B)+1/cos(C)>=3*1/cos((A+B+C)/3)
men A+B+C=pi så:
1/cos(A)+1/cos(B)+1/cos(C)>=3*1/cos(pi/3)
cos(pi/3) är självklart 1/2 så vi får:
1/cos(A)+1/cos(B)+1/cos(C)>=3*1/(1/2)
1/cos(A)+1/cos(B)+1/cos(C)>=6
och olikheten är därmed visad då 0<A,B,C<pi/2

Nu får vem som helst posta ett problem!

Tillägg av Dave_89 2008-04-04 21:56

Egentligen så är även f''(x)>0 då f''(x) aldrig blir noll. Det var dock inte det som skulle undersökas.


Forum » Samhälle & vetenskap » Naturvetenskap » Problemlösning

Ansvariga ordningsvakter:

Användare som läser i den här tråden just nu

1 utloggad

Skriv ett nytt inlägg

Hej! Innan du skriver om ett potentiellt problem så vill vi påminna dig om att du faktiskt inte är ensam. Du är inte onormal och världen kommer inte att gå under, vi lovar! Så slappna av och gilla livet i några minuter - känns det fortfarande hemskt? Skriv gärna ner dina tankar och frågor, vi älskar att hjälpa just dig!

Den här tråden är äldre än Rojks drömtjej!

Det senaste inlägget i den här tråden skrevs för över tre månader sedan. Är du säker på att du vill återuppliva diskussionen? Har du något vettigt att tillföra eller passar din fråga i en ny tråd? Onödiga återupplivningar kommer att låsas så tänk efter en extra gång!

Hjälp

Det här är en hjälpruta

Här får du korta tips och förklaringar om forumet. Välj kapitel i rullningslisten här ovanför.

Rutan uppdateras automagiskt

När du använder funktioner i forumet så visas bra tips här.


Annons
Annons
Annons
Annons