tershova
?>

В параллелограмме MNPQ сторона MN=12см, диагонали MP и QN пересекаются в точке О и соответственно равны 14см и 12см.Найди периметр треугольника МОN.

Математика

Ответы

Vikkitrip
Во-первых, у уравнения есть очевидный корень x_1 = 4 , заявленный и в приведённом условии. Далее порассуждаем практически:

x=0) 2^0 4 \cdot 0 ;

x=1) 2^1 < 4 \cdot 1 ;

x=2) 2^2 < 4 \cdot 2 ;

x=3) 2^3 < 4 \cdot 3 ;

x=4) 2^4 = 4 \cdot 4 ;

x=5) 2^5 4 \cdot 5 ;

При x 4 , производная (2^x)'_x = 2^x \ln{2} 2^4 \ln{\sqrt{e}} = 8 больше производной (4x)'_x = 4, т.е. дальше левая часть уравнения, растёт быстрее, чем правая, а значит, других корней при x 4 быть не может.

При x < 0 , левая часть уравнения положительна, а правая отрицательна, так что других корней при x < 0 быть не может.

Однако, как видно из оценок (x=0) и (x=1) уравнение явно имеет решение на x \in (0,1), так как при сравнении двух непрерывных функций на этом интервале меняется знак.

Предположим, что второе решение рационально. Тогда слева мы будем иметь арифметический корень некоторой степени из двойки, возведённой в некоторую другую несократимую и меньшую степень, т.е. если x = \frac{p}{q} , где \{ p < q \} \in N , то: 2^x = 2^\frac{p}{q} = (\sqrt[q]2)^p < 2 . Это число, очевидно иррационально, что легко доказать от обратного методом Евклида. Однако справа должно быть рациональное число 4 \cdot \frac{p}{q} = \frac{4p}{q} , а значит, мы пришли к противоречию. Таким образом, второе решение иррационально.

Если, тем не менее, такой корень должен быть найден, то нам придётся привлечь некоторые не очень сложные знания из высшей математики, поскольку иначе данная задача не может быть решена.

В высшей математике используется множество дополнительных функций. Одна из них, функция Ламберта x = W(t) , по определению дающая решение, т.е. являющаяся обратной, к функции t = xe^x . Функция вводится аналогично, скажем, функции x = arctg(t) , являющейся решением уравнения t = tg{x} , но в отличие от арктангенса, функция Ламберта используется намного реже в прикладных задачах (в основном в задачах теплопроводности), и поэтому – менее широко известна. Функция вводится на расширенной комплексной плоскости, т.е. алгебраически, а не арифметически, а значит по определению, может быть многозначной, и является таковой при отрицательных значениях аргумента t , хотя нам достаточно будет знать лишь её действительные значения, которых при отрицательных аргументах всегда два. Вид действительных ветвей функции Ламберта представлен на приложенном изображении.

Преобразуем наше уравнение к функции Ламберта:

2^x = 4x ;

(\frac{1}{2})^x = \frac{1}{4} \cdot \frac{1}{x} ;

x \cdot e^{ x \ln{ \frac{1}{2} } } = \frac{1}{4} ;

- x \ln{2} \cdot e^{ - x \ln{2} } = - \frac{ \ln{2} }{4} ;

Обозначим: y = - x \ln{2} , тогда:

y e^y = t = - \frac{ \ln{2} }{4} , отсюда через функцию Ламберта:

y = W(t) = W( -\frac{ \ln{2} }{4} ) ,

x = - \frac{y}{ \ln{2} } = - \frac{ W( -\frac{ \ln{2} }{4} ) }{ \ln{2} } ;

Функция Ламберта при t = -\frac{ \ln{2} }{4} \approx -0.17328679513998633 \pm 10^{-17} равна:

W(t) \in \{ -0.21481111641565689 \pm 10^{-17} , -2.77258872223978124 \pm 10^{-17} \} ;

что можно вычислить, либо через таблицу значений функции Ламберта, либо методом последовательных приближающихся вычислений, что можно легко проделать методами элементарного программирования, просто на калькуляторе или в двух связанных ячейках Excel, что я и проделала, подставляя в качестве x искомое значение и вычисляя t = xe^x , добиваясь его равенства t = -\frac{ \ln{2} }{4} \approx -0.17328679513998633 \pm 10^{-17} .

Большее из двух частных значений функции Ламберта при делении его на - \ln{2} как раз и даст значение x_1 = 4 , что можно легко проверить подстановкой.

Меньшее значение даст второй корень исходного уравнения:

В аналитической форме: x_2 = - \frac{ \min{ W( -\frac{ \ln{2} }{4} ) } }{ \ln{2} } ;

В форме приближённого значения:

x_2 \approx 0.30990693238069054 \pm 10^{-17} ;

О т в е т :

x \in \{ - \frac{ W( -\frac{ \ln{2} }{4} ) }{ \ln{2} } \} ;

x \in \{ -\frac{ min{W( -\frac{ \ln{2} }{4} ) } }{ \ln{2} } , 4 \} ;

x \in \{ 0.30990693238069054 \pm 10^{-17} , 4 \} .

Когда-то давным давно мне задали уравнение: 2 в степени х=4х и сказали решишь поступишь в упи им. с.
petrosyan35
81580|9                           проверка: 9064           81576+4=81580
 81      9064 (ост 4)                           *9    
   58                                               81576
    54
      40
       36
          4

672043|8___                          проверка:   84005          
64         84005 (ост 3)                                   *3 
   32                                                           672040
   32      
     0                                                  672040+3=672043
        43          
        40             
            3       

402600|5
40          80520
    26
    25
       10
        10

1218046|6                            проверка: 203007
12           203007(ост 4)                         *6
    18                                                     1218042
    18
         46                                           1218042+4=1218046
         42
             4

Ответить на вопрос

Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:

В параллелограмме MNPQ сторона MN=12см, диагонали MP и QN пересекаются в точке О и соответственно равны 14см и 12см.Найди периметр треугольника МОN.
Ваше имя (никнейм)*
Email*
Комментарий*

Популярные вопросы в разделе

Шуршилина_Ильич
Yevgenevich
o-lala88387
Алина Ракитин1730
volk88882
vadimpopov88
Wunkamnevniki13438
Gennadievna bessonov
Albina
Ferrigen
jablokov
Чечин-Павлова615
dmitriyb1
yok887062
Анатольевич Сергей7