Σελίδα 1 από 1

Σύστημα

Δημοσιεύτηκε: Τετ Φεβ 13, 2013 5:05 pm
από socrates

Re: Σύστημα

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Αύγ 31, 2014 4:30 pm
από socrates
Επαναφορά!

Re: Σύστημα

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Αύγ 31, 2014 6:18 pm
από emouroukos
Έστω \displaystyle{\left( {{x_1},{x_2}, \ldots ,{x_n}} \right)} μια λύση του δοσμένου συστήματος.

Ισχυρισμός: Για κάθε \displaystyle{i \in \left\{ {1,2, \ldots ,n} \right\}} ισχύει \displaystyle{\boxed{{x_i} \le i}}.

Απόδειξη του Ισχυρισμού: Με απαγωγή σε άτοπο:

\bullet Έστω ότι \displaystyle{{x_1} > 1.} Τότε, είναι \displaystyle{\max \left\{ {n,{x_n}} \right\} = n{x_1} > n} και άρα \displaystyle{{{x_n} > n}.}

\bullet Έστω ότι \displaystyle{{x_i} > i} για κάποιο \displaystyle{i \in \left\{ {2,3, \ldots ,n} \right\}.} Τότε, είναι

\displaystyle{\max \left\{ {i - 1,{x_{i - 1}}} \right\} = \left( {i - 1} \right){x_i} > \left( {i - 1} \right)i > i - 1}

και άρα \displaystyle{{{x_{i - 1}} > i - 1}.}

Από τα παραπάνω προκύπτει ότι αν ισχύει \displaystyle{{x_i} > i} για έναν δείκτη \displaystyle{i \in \left\{ {1,2, \ldots ,n} \right\},} τότε θα ισχύει \displaystyle{{x_j} > j} για κάθε \displaystyle{j \in \left\{ {1,2, \ldots ,n} \right\}.} Στην περίπτωση αυτή, το δοσμένο σύστημα γράφεται ισοδύναμα:

\displaystyle{\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} 
{{x_1} = {x_2}}\\ 
{{x_2} = 2{x_3}}\\ 
 \vdots \\ 
{{x_{n - 1}} = \left( {n - 1} \right){x_n}}\\ 
{{x_n} = n{x_1}} 
\end{array}} \right\}}.

Πολλαπλασιάζοντας τις παραπάνω εξισώσεις κατά μέλη, βρίσκουμε ότι \displaystyle{{x_1}{x_2} \cdots {x_n} = n!{x_1}{x_2} \cdots {x_n}} κι επειδή n \ge 2 προκύπτει ότι \displaystyle{{x_1}{x_2} \cdots {x_n} = 0,} που είναι άτοπο (αφού \displaystyle{{x_j} > j >0 } για κάθε \displaystyle{j \in \left\{ {1,2, \ldots ,n} \right\}}). Επομένως, ο Ισχυρισμός δείχθηκε.

Από τον Ισχυρισμό προκύπτει ότι το δοσμένο σύστημα γράφεται ισοδύναμα

\displaystyle{\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} 
{1 = {x_2}}\\ 
{2 = 2{x_3}}\\ 
 \vdots \\ 
{n - 1 = \left( {n - 1} \right){x_n}}\\ 
{n = n{x_1}} 
\end{array}} \right\}}

και άρα έχει τη μοναδική λύση \displaystyle{\left( {{x_1},{x_2}, \ldots ,{x_n}} \right) = \left( {1,1, \ldots ,1} \right).}