Πονηρή εξίσωση δύο μεταβλητών

Συντονιστές: cretanman, ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΙΩΑΝΝΟΥ, socrates

Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 15762
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Πονηρή εξίσωση δύο μεταβλητών

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Σάβ Αύγ 13, 2022 11:28 pm

Να βρεθούν τα x,y αν x^2+y^2=1 και (3x-4x^3)(3y-4y^3) = -\dfrac {1}{2}.

(Αν σκεφτείς την πονηριά, θα την λύσεις σε δυο-τρεις γραμμές.)



Λέξεις Κλειδιά:
Άβαταρ μέλους
Γιώργος Ρίζος
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 5284
Εγγραφή: Δευ Δεκ 29, 2008 1:18 pm
Τοποθεσία: Κέρκυρα

Re: Πονηρή εξίσωση δύο μεταβλητών

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Γιώργος Ρίζος » Σάβ Αύγ 13, 2022 11:55 pm

Καλησπέρα σε όλους. Χρησιμοποιώ πολικές συντεταγμένες.


Θέτω  \displaystyle \cos \varphi  = x,\;\;\sin \varphi  = y

οπότε η εξίσωση γίνεται  \displaystyle (3\cos \varphi  - 4{\cos ^3}\varphi )(3\sin \varphi  - 4{\sin ^3}\varphi ) = -  \frac{1}{2}

 \displaystyle \Leftrightarrow -2\cos 3\varphi  \cdot \sin 3\varphi  = -1 \Leftrightarrow \sin 6\varphi  = \sin \frac{{\pi }}{2} \Leftrightarrow \varphi  = \frac{k\pi}{3}+\frac{\pi }{12}

Άρα  \displaystyle x=sin \frac{k\pi}{3}+\frac{\pi}{12}, y=cos \frac{k\pi}{3}+\frac{\pi}{12}, με k \in Z

edit: Συμπλήρωσα την απάντησή μου.
τελευταία επεξεργασία από Γιώργος Ρίζος σε Κυρ Αύγ 14, 2022 12:23 am, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


Άβαταρ μέλους
Doloros
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 9850
Εγγραφή: Τρί Αύγ 07, 2012 4:09 am
Τοποθεσία: Ιεράπετρα Κρήτης

Re: Πονηρή εξίσωση δύο μεταβλητών

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Doloros » Κυρ Αύγ 14, 2022 12:09 am

Mihalis_Lambrou έγραψε:
Σάβ Αύγ 13, 2022 11:28 pm
Να βρεθούν τα x,y αν x^2+y^2=1 και (3x-4x^3)(3y-4y^3) = -\dfrac {1}{2}.

(Αν σκεφτείς την πονηριά, θα την λύσεις σε δυο-τρεις γραμμές.)
Θέτω x = \sin t\,\,\kappa \alpha \iota \,\,y = \cos t κι έχω : 2\sin 3t\cos 3t = 1 \Leftrightarrow \sin 6t = 1 και άρα,

6t = 2k\pi  + \dfrac{\pi }{2}\,\,,\,\,k \in \mathbb{Z} και τελικά :


\begin{gathered} 
  x = \sin \left( {\dfrac{{k\pi }}{3} + \dfrac{\pi }{{12}}} \right) \hfill \\ 
  y = \cos \left( {\dfrac{{k\pi }}{3} + \dfrac{\pi }{{12}}} \right) \hfill \\  
\end{gathered} με k \in \mathbb{Z}

Καλημέρα σας. Με πρόλαβε ο Γιώργος


ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3600
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Re: Πονηρή εξίσωση δύο μεταβλητών

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ » Δευ Αύγ 15, 2022 7:25 pm

Mihalis_Lambrou έγραψε:
Σάβ Αύγ 13, 2022 11:28 pm
Να βρεθούν τα x,y αν x^2+y^2=1 και (3x-4x^3)(3y-4y^3) = -\dfrac {1}{2}.

(Αν σκεφτείς την πονηριά, θα την λύσεις σε δυο-τρεις γραμμές.)
Και χωρίς πονηριά λύνεται σχετικά εύκολα.
Θέτοντας t=xy η δεύτερη δίνει μια τριτοβάθμια που εύκολα επιλύεται .
Βρίσκουμε t=-\frac{1}{2 },t=\frac{1}{4}
Τα συστήματα
x^{2}+y^2=1,xy=-\frac{1}{2}
x^{2}+y^2=1,xy=\frac{1}{4}
λύνονται αφού πρώτα βρούμε το x+y και μετά φτιάξουμε το τριώνυμο με ρίζες τα x,y
Ετσι βρίσκουμε και ακριβώς τις τιμές των x,y.
Θα έλεγα ότι η παραπάνω τριγωνομετρική λύση βολεύει όταν θέλουμε το πλήθος των λύσεων.


Απάντηση

Επιστροφή σε “Θέματα διαγωνισμών (ΕΜΕ, ΚΥΜΕ, BMO, JBMO, IMO, Kangaroo κλπ)”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 6 επισκέπτες