Να λυθούν οι εξισώσεις

Συντονιστές: grigkost, Κοτρώνης Αναστάσιος

Άβαταρ μέλους
Demetres
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 9010
Εγγραφή: Δευ Ιαν 19, 2009 5:16 pm
Τοποθεσία: Λεμεσός/Πύλα
Επικοινωνία:

Να λυθούν οι εξισώσεις

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Demetres » Δευ Φεβ 16, 2009 9:30 pm

1) Να βρεθούν όλοι οι θετικοί πραγματικού αριθμοί χ που ικανοποιούν x^{x^{x^{\dots}}} = 2.

2) Να βρεθούν όλοι οι θετικοί πραγματικού αριθμοί χ που ικανοποιούν x^{x^{x^{\dots}}} = 4.



Λέξεις Κλειδιά:

dement
Διευθύνον Μέλος
Δημοσιεύσεις: 1419
Εγγραφή: Τρί Δεκ 23, 2008 10:11 am

Re: Να λυθούν οι εξισώσεις

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από dement » Τρί Φεβ 17, 2009 1:19 pm

Καλημερα.

Και στις δυο ασκησεις, το αριστερο μελος ειναι το οριο μιας ακολουθιας (a_n) με a_1 = x, a_{k+1} = x^{a_k}. Υποθετοντας οτι το οριο υπαρχει, λογω συνεχειας, θα πρεπει να ικανοποιει την εξισωση x^l = l. Απο το γραφημα της συναρτησης f(t) = \frac{\ln t}{t} συναγουμε τα εξης:

1. Για καθε οριο 0 < l \leq 1 η εξισωση εχει μοναδικη λυση και ευκολα αποδεικνυεται οτι η αντιστοιχη ακολουθια συγκλινει, οποτε ουδεν προβλημα. Ομοιως εχουμε μοναδικη λυση στην περιπτωση l = e την x = e^{1/e}.

2. Οταν εχουμε x > e^{1/e} η ακολουθια δε συγκλινει.

3. Οταν εχουμε 1 < x \leq e^{1/e} η ακολουθια εχει δυο πιθανα ορια, 1 < l_1 < e < l_2. Με επαγωγη μπορουμε να αποδειξουμε οτι οι οροι της ακολουθιας ειναι παντα μικροτεροι απο το l_1 και οτι η ακολουθια ειναι αυξουσα. Κατα συνεπεια το σωστο οριο ειναι το μικροτερο, l_1 < e.

Βλεπουμε οτι, τοσο στην πρωτη οσο και στη δευτερη ασκηση, το μονο πιθανο x ειναι το \sqrt{2}. Αφου ομως, οπως ειδαμε, το οριο πρεπει να ειναι παντα μικροτερο η ισο του e, καταληγουμε στο συμπερασμα οτι το \sqrt{2} ειναι η λυση της πρωτης ασκησης, ενω η δευτερη δεν εχει λυσεις.

Δημητρης Σκουτερης


Δημήτρης Σκουτέρης

Τα μαθηματικά είναι η μοναδική επιστήμη που θα μπορούσε κανείς να εξακολουθήσει να ασκεί αν κάποτε ξυπνούσε και το σύμπαν δεν υπήρχε πλέον.

Άβαταρ μέλους
Demetres
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 9010
Εγγραφή: Δευ Ιαν 19, 2009 5:16 pm
Τοποθεσία: Λεμεσός/Πύλα
Επικοινωνία:

Re: Να λυθούν οι εξισώσεις

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Demetres » Τρί Φεβ 17, 2009 1:29 pm

dement έγραψε:Καλημερα.

Και στις δυο ασκησεις, το αριστερο μελος ειναι το οριο μιας ακολουθιας (a_n) με a_1 = x, a_{k+1} = x^{a_k}. Υποθετοντας οτι το οριο υπαρχει, λογω συνεχειας, θα πρεπει να ικανοποιει την εξισωση x^l = l. Απο το γραφημα της συναρτησης f(t) = \frac{\ln t}{t} συναγουμε τα εξης:

1. Για καθε οριο 0 < l \leq 1 η εξισωση εχει μοναδικη λυση και ευκολα αποδεικνυεται οτι η αντιστοιχη ακολουθια συγκλινει, οποτε ουδεν προβλημα. Ομοιως εχουμε μοναδικη λυση στην περιπτωση l = e την x = e^{1/e}.

2. Οταν εχουμε x > e^{1/e} η ακολουθια δε συγκλινει.

3. Οταν εχουμε 1 < x \leq e^{1/e} η ακολουθια εχει δυο πιθανα ορια, 1 < l_1 < e < l_2. Με επαγωγη μπορουμε να αποδειξουμε οτι οι οροι της ακολουθιας ειναι παντα μικροτεροι απο το l_1 και οτι η ακολουθια ειναι αυξουσα. Κατα συνεπεια το σωστο οριο ειναι το μικροτερο, l_1 < e.

Βλεπουμε οτι, τοσο στην πρωτη οσο και στη δευτερη ασκηση, το μονο πιθανο x ειναι το \sqrt{2}. Αφου ομως, οπως ειδαμε, το οριο πρεπει να ειναι παντα μικροτερο η ισο του e, καταληγουμε στο συμπερασμα οτι το \sqrt{2} ειναι η λυση της πρωτης ασκησης, ενω η δευτερη δεν εχει λυσεις.

Δημητρης Σκουτερης
Τέλεια.



Απάντηση

Επιστροφή σε “ΑΝΑΛΥΣΗ”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 4 επισκέπτες