Matematik
Svær GM-opgave
Vi har to positive reelle tal a og b som opfylder a+b=1. Opgaven går så ud på at vise at (a+a-1)2+(b+b-1)2 ≥ 25/2
Umiddelbart kan b=1-a indsættes i (a+a-1)2+(b+b-1)2. Principielt kan man så se på f(a)=(a+a-1)2+(1-a+(1-a)-1)2, a∈]0;1[ Hvis (a+a-1)2+(1-a+(1-a)-1)2 er større end eller lig med 25/2 for alle a i intervallet ]0;1[ er opgaven bevist. Min første tænke var differentialregning, men f mærke giver en meget meget grim differentialkvotient og hvis man vil finde tangenterne med hældning 0 kommer man ud i en 4. gradsligning. Er der nogle som har tip eller tricks til at sige noget om monotoniforholdende for f?
Svar #1
04. december 2009 af Simon2 (Slettet)
Jeg har netop fået en ide!
Dette må gælde helt generelt: n2+n2 < (n+m)2+(n-m)2 n,m ∈ R
Ud fra dette kan man gøre rede for at det lokale minimum (i intervallet ]0;1[) må befinde sig i (0,5,f(0,5)). Enige?
Svar #2
04. december 2009 af Erik Morsing (Slettet)
(1-a+(1-a)-1)2, du har sat det hele i 2. potens, det skulle kun hve været den sidste parentes
Svar #4
05. december 2009 af Simon2 (Slettet)
Jeg tror jeg har løst den nu. Vil én tjekke min besvarelse?
Helt generelt gælder at n2+n2 < (n+m)2+(n-m)2 n,m ∈ R (hvis man opløser parenteser på højre side får man 2n2+2m2)
Fordi a+b=1 og a,b>0 må de begge være element i ]0;1[ og absolut tilvækst i den ene, medfører samme absolutte fald i den anden. Af den grund er 0,5 den eneste løsning for a=b. Altså er a=b=0,5 og i dette tilfælde kan (a+a-1)2+(b+b-1)2 skrives på formen n2+n2. Hvis a derimod antog en højere værdi, så ville den venstre potens i udtrykket (a+a-1)2+(b+b-1)2 kunne skrives som (n+m)2 og den venstre potens kunne skrives som (n-m)2 fordi a+b skal være lig 1. Siden n2+n2 < (n+m)2+(n-m)2 må (a+a-1)2+(b+b-1)2 antage den mindst mulige værdi for a=b=0,5. For alle andre tilfælde af talsættene (a,b) kan udtrykket skrives på formen (n+m)2+(n-m)2 og derfor være større en tilfældet a=b=0,5. (0,5+0,5-1)2+(0,5+0,5-1)2=25/2 og andre tilfælde vil medføre en større værdi. Hermed er det ønskede bevist.
Svar #5
05. december 2009 af Erik Morsing (Slettet)
Se vedhæftede fil.
Svar #6
05. december 2009 af Simon2 (Slettet)
Jeg har ærlig talt ikke lært de metoder du gør brug af og har svært ved at gennemskue dem, så du må nok ud i noget forklaring, men er du ikke tilfreds med min besvarelse?
Endvidere må der ikke gøres brug af lommeregner.
Svar #7
05. december 2009 af himsen (Slettet)
Har ikke lige kigget dit bevis igennem, men der gælder ikke skarp ulighed i
n2+n2 < (n+m)2+(n-m)2 n,m ∈ R ! Sættes m=0 (det er jo et reelt tal, så det må vi gerne) ⇒ n2+n2 < n2+n2 som er umuligt..
Hvis der skulle gælde skarp ulighed skulle du have skrevet:
n2+n2 < (n+m)2+(n-m)2 ∀n,m ∈ N\{0}.
Men bare en lille bemærkning..
Svar #8
05. december 2009 af Erik Morsing (Slettet)
Hvad betyder alle de kvadrater, du skriver? Det er tit, jg får et kvadrat at kigge på, hvor der skulle være et symbol, man kan forstå, det gælder også oppe i "vælg symbol"
Svar #10
05. december 2009 af Simon2 (Slettet)
Det ser jeg du har ret i himsen :-) Det er dog kun en bagatel, og gør ingen forskel i argumentationen for opgaven som sådan. Jeg er dog stadigvæk glad for du pegede på det så jeg er mere kritisk en anden gang. Hvad betyder det omvendte A?
Erik Morsing: Jeg forstår ikke helt dit spørgsmål :-)
Svar #11
05. december 2009 af Dynin (Slettet)
#10 ∀ betyder "for alle" mens ∃ betyder "der eksisterer" .... og ∃! betyder "der eksisterer entydigt" disse kaldes kvantorer og er kendt i logik og bruges ellers alle steder ... som du vil se når du kommer lidt videre...
Skriv et svar til: Svær GM-opgave
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
