Σελίδα 1 από 1

Ολοκλήρωμα από ολοκληρώματα

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Ιούλ 31, 2021 3:13 pm
από Mihalis_Lambrou
Έστω f:[0,\,1]\rightarrow \mathbb R συνάρτηση με συνεχή παράγωγο τέτοια ώστε

\displaystyle{ \int _0^1 f(x)f'(x) dx = {\color {red}7,5} και \displaystyle{ \int _0^1 f^2(x)f'(x) dx = 21}.

Να βρεθεί το \displaystyle{ \int _0^1 f^3(x)f'(x) dx }.

Aς την αφήσουμε 24 ώρες για τους μαθητές μας. Είναι απλή.

Edit: Άλλαξα ένα νούμερο ώστε να βγαίνουν εύκολα οι πράξεις. Ήταν απροσεξία μου στην δακτυλογράφηση.

Re: Ολοκλήρωμα από ολοκληρώματα

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Αύγ 01, 2021 11:03 pm
από Tolaso J Kos
Mihalis_Lambrou έγραψε: Σάβ Ιούλ 31, 2021 3:13 pm Έστω f:[0,\,1]\rightarrow \mathbb R συνάρτηση με συνεχή παράγωγο τέτοια ώστε

\displaystyle{ \int _0^1 f(x)f'(x) dx = 5} και \displaystyle{ \int _0^1 f^2(x)f'(x) dx = 21}.

Να βρεθεί το \displaystyle{ \int _0^1 f^3(x)f'(x) dx }.

Aς την αφήσουμε 24 ώρες για τους μαθητές μας. Είναι απλή.

Έχομεν και λέμε:
\displaystyle{\begin{aligned} 
\int_{0}^{1} f(x) f'(x) \, \mathrm{d}x = 5 &\Leftrightarrow \left [ \frac{f^2(x)}{2} \right ]_0^1 = 5 \\  
 &\Leftrightarrow f^2(1) - f^2(0) = 10 
\end{aligned}}
και

\displaystyle{\begin{aligned} 
\int_{0}^{1} f^2(x) f'(x) \, \mathrm{d}x = 21 &\Leftrightarrow \left [ \frac{f^3(x)}{3} \right ]_0^1 = 21 \\  
 &\Leftrightarrow f^3(1) - f^3(0) = 63 
\end{aligned}}
Τότε,

\displaystyle{\begin{aligned} 
\int_{0}^{1} f^3(x) f'(x) &= \left [ \frac{f^4(x)}{4} \right ]_0^1 \\  
 &= \frac{1}{4} \left ( f^4(1) - f^4(0) \right ) \\  
 &= \frac{1}{4} \left ( f^2(1) - f^2(0) \right ) \left ( f^2(1) + f^2(0) \right )  
\end{aligned}}
Φτάνω εδώ αλλά κολλάω. Καμία υπόδειξη ;

Re: Ολοκλήρωμα από ολοκληρώματα

Δημοσιεύτηκε: Δευ Αύγ 02, 2021 12:31 am
από Mihalis_Lambrou
Tolaso J Kos έγραψε: Κυρ Αύγ 01, 2021 11:03 pm
Φτάνω εδώ αλλά κολλάω. Καμία υπόδειξη ;
Οι δύο πρώτες σχέσεις που βρήκες, δηλαδή οι \displaystyle{ f^2(1) - f^2(0) = 10,\, f^3(1) - f^3(0) = 63},

είναι σύστημα εξισώσεων ως προς f(1) και f(0).

Edit: Άλλαξα ένα νούμερο στην αρχική άσκηση, ώστε να βγαίνουν εύκολα οι πράξεις. Ήταν τυπογραφική αβλεψία μου.

Re: Ολοκλήρωμα από ολοκληρώματα

Δημοσιεύτηκε: Δευ Αύγ 02, 2021 8:24 am
από llenny
Κι εγώ εκεί έχω φτάσει αλλά οι λύσεις είναι αρκετά "περίεργες" και η μόνη άλλη ιδέα που είχα ήταν να βρω τη παράσταση x^2 + y^2 μέσω των δύο αυτών σχέσεων, όμως δε το κατάφερα.

Re: Ολοκλήρωμα από ολοκληρώματα

Δημοσιεύτηκε: Δευ Αύγ 02, 2021 8:42 am
από Mihalis_Lambrou
llenny έγραψε: Δευ Αύγ 02, 2021 8:24 am Κι εγώ εκεί έχω φτάσει αλλά οι λύσεις είναι αρκετά "περίεργες" και η μόνη άλλη ιδέα που είχα ήταν να βρω τη παράσταση x^2 + y^2 μέσω των δύο αυτών σχέσεων, όμως δε το κατάφερα.
Έχετε δίκιο, και εσύ και ο Τόλης. Είχα τυπογραφικό σφάλμα σε ένα από τα νούμερα της εκφώνησης. Τώρα το έφτιαξα (δείτε παραπάνω).

Τώρα το σύστημα είναι f^2(1)-f^2(0) = 15, f^3(1)-f^3(0) = 63, με λύση f(1)=4,\, f(0) = 1.

ZΗΤΩ ΣΥΓΝΩΜΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΤΑΛΑΙΠΩΡΙΑ.

Re: Ολοκλήρωμα από ολοκληρώματα

Δημοσιεύτηκε: Δευ Αύγ 02, 2021 10:41 am
από Tolaso J Kos
Mihalis_Lambrou έγραψε: Δευ Αύγ 02, 2021 8:42 am
llenny έγραψε: Δευ Αύγ 02, 2021 8:24 am Κι εγώ εκεί έχω φτάσει αλλά οι λύσεις είναι αρκετά "περίεργες" και η μόνη άλλη ιδέα που είχα ήταν να βρω τη παράσταση x^2 + y^2 μέσω των δύο αυτών σχέσεων, όμως δε το κατάφερα.
Έχετε δίκιο, και εσύ και ο Τόλης. Είχα τυπογραφικό σφάλμα σε ένα από τα νούμερα της εκφώνησης. Τώρα το έφτιαξα (δείτε παραπάνω).

Τώρα το σύστημα είναι f^2(1)-f^2(0) = 15, f^3(1)-f^3(0) = 63, με λύση f(1)=4,\, f(0) = 1.

ZΗΤΩ ΣΥΓΝΩΜΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΤΑΛΑΙΠΩΡΙΑ.

Εμένα το Wolfram μου δίνει και δεύτερη λύση για σύστημα αυτό.

Re: Ολοκλήρωμα από ολοκληρώματα

Δημοσιεύτηκε: Δευ Αύγ 02, 2021 11:20 am
από Mihalis_Lambrou
Tolaso J Kos έγραψε: Δευ Αύγ 02, 2021 10:41 am
Εμένα το Wolfram μου δίνει και δεύτερη λύση για σύστημα αυτό.
Εννοείται. Είναι τριτοβάθμιο πολυώνυμο οπότε έχει πραγματική ρίζα.

Re: Ολοκλήρωμα από ολοκληρώματα

Δημοσιεύτηκε: Δευ Αύγ 02, 2021 11:33 am
από Tolaso J Kos
Mihalis_Lambrou έγραψε: Δευ Αύγ 02, 2021 11:20 am
Tolaso J Kos έγραψε: Δευ Αύγ 02, 2021 10:41 am
Εμένα το Wolfram μου δίνει και δεύτερη λύση για σύστημα αυτό.
Εννοείται. Είναι τριτοβάθμιο πολυώνυμο οπότε έχει πραγματική ρίζα.
Μιχάλη, παίρνω δύο x και δύο y από το σύστημα. Οπότε το f(1) και το f(0) δε μπορεί να είναι μόνο αυτά που έγραψες.

Mihalis_Lambrou έγραψε: Δευ Αύγ 02, 2021 8:42 am
Έχετε δίκιο, και εσύ και ο Τόλης. Είχα τυπογραφικό σφάλμα σε ένα από τα νούμερα της εκφώνησης. Τώρα το έφτιαξα (δείτε παραπάνω).

Τώρα το σύστημα είναι f^2(1)-f^2(0) = 15, f^3(1)-f^3(0) = 63, με λύση f(1)=4,\, f(0) = 1.

ZΗΤΩ ΣΥΓΝΩΜΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΤΑΛΑΙΠΩΡΙΑ.

Re: Ολοκλήρωμα από ολοκληρώματα

Δημοσιεύτηκε: Δευ Αύγ 02, 2021 1:27 pm
από Mihalis_Lambrou
Tolaso J Kos έγραψε: Δευ Αύγ 02, 2021 11:33 am
Mihalis_Lambrou έγραψε: Δευ Αύγ 02, 2021 11:20 am
Tolaso J Kos έγραψε: Δευ Αύγ 02, 2021 10:41 am
Εμένα το Wolfram μου δίνει και δεύτερη λύση για σύστημα αυτό.
Εννοείται. Είναι τριτοβάθμιο πολυώνυμο οπότε έχει πραγματική ρίζα.
Μιχάλη, παίρνω δύο x και δύο y από το σύστημα. Οπότε το f(1) και το f(0) δε μπορεί να είναι μόνο αυτά που έγραψες.
Μα αυτό ακριβώς είπα. Το τριτοβάθμιο που αναφέρομαι είναι αφού βρεις την λύση x=4,\,y=1

Re: Ολοκλήρωμα από ολοκληρώματα

Δημοσιεύτηκε: Δευ Αύγ 02, 2021 2:50 pm
από Tolaso J Kos
Δεν καταλαβαίνω.

Στιγμιότυπο από 2021-08-02 14-51-30.jpg
Στιγμιότυπο από 2021-08-02 14-51-30.jpg (34.17 KiB) Προβλήθηκε 1456 φορές

Η άλλη λύση γιατί απορρίπτεται και κρατάμε μόνο τη (4, 1) ;

Re: Ολοκλήρωμα από ολοκληρώματα

Δημοσιεύτηκε: Δευ Αύγ 02, 2021 7:50 pm
από Mihalis_Lambrou
Tolaso J Kos έγραψε: Δευ Αύγ 02, 2021 2:50 pm Η άλλη λύση γιατί απορρίπτεται και κρατάμε μόνο τη (4, 1) ;
Ποιος είπε ότι απορρίπτεται. Είναι άλλη λύση.