Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.
Nástěnka
❗22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
❗04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
❗23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.
Nejste přihlášen(a). Přihlásit
↑↑ Eratosthenes:
Inverzní funkce a praviidla pro počítání jsou dvě odlišné věci. Třetí odmocnina být inverzní může a přesto pro ní ta pravidla nemusí platit...
Offline
↑↑ check_drummer:
No, je to pár řádků za definicí pro [mathjax]a\in \mathbb{R}[/mathjax]
Offline
↑↑ misaH:
Všechny tyto zhůvěřilosti a hádky existují jenom proto, že je někdo líný místo
[mathjax]\huge f(x) =x^3; x\in \mathbb{R}; f^{-1}(x)=\sqrt[3]{x}[/mathjax]
napsat
[mathjax]\huge f(x) =x^3; x\in \mathbb{R}; f^{-1}(x)=\sqrt[3]{x}\Leftrightarrow x\ge 0;-\sqrt[3]{-x}\Leftrightarrow x<0[/mathjax].
Je to jenom dvanáct znaků navíc a byl by v celé reálné analýze klid. Někomu holt stojí za to místo dvanácti znaků posat tuny papíru a megabyty na discích tím, co pro které základy platí a co neplatí, vysvětlováním nejrůznějších nejasností a zmatků a jasno stejně nikdy nebude.
Já se neperu. Vyhrál jsem samozřejmě já :-) Pokud si někdo myslí něco jiného, ať si to klidně myslí dál. Já nikomu jeho názor neberu.
Tím bych to asi uzavřel
Offline
Takže problém není v tom zda lze definovat lichou odmocninu ze záporného čísla, ale jak ji vhodně definovat - buď pomocí inverzní funkce nebo pomocí odmocniny z kladného čísla. Ale to že ji definujeme pomocí odmocniny z kladného čísla ještě neznamená, že lichá odmocnina ze záporného čísla neexistuje. Ony ty dvě definice jsou totiž ekvivalentní, jen každá bude vhodná pro jiné úvahy.
Offline
Už cca před 60-ti lety v učebnici "Přehled užité matematiky" od Rektorys a kol. je tato defince.
Odmocniny z reálných čísel.
Definice 1.
Nechť a>0 je reálné číslo, n přirozené číslo. Pak existuje právě jedno k l a d n é r e á l n é č í s l o x pro něž [mathjax]x^{n}=a[/mathjax]. Číslo x se nazývá n-tá odmocnina z čísla a.
(Označení [mathjax]\sqrt[n]{a}[/mathjax]) Místo [mathjax]\sqrt[2]{a}[/mathjax] se píše [mathjax]\sqrt{a}[/mathjax]
Definice 2.
Pro a=0 se definuje [mathjax]\sqrt[n]{0}=0[/mathjax].
Definice 3.
Pro a<0 a pro liché n se definuje [mathjax]\sqrt[n]{a}=-\sqrt[n]{-a}[/mathjax] (neboť [mathjax]-\sqrt[n]{-a}[/mathjax] je jediné reálné číslo, jehož n-tá mocnina je a)
Tedy je vidět, že záleží na definici!!!
Pozn. To jenom, abyste se nemuseli hádat.
Offline
Mně to jako hádání nepřipadá, ale asi máme každý jinou definici hádání. :-)
Offline
Zdravím,
[mathjax] f(x) =x^3; x\in \mathbb{R}; f^{-1}(x)=\sqrt[3]{x},x\in \mathbb{R} [/mathjax] jsou liché funkce.
Pro liché funkce obecně platí [mathjax]f(x)=-f(-x)[/mathjax]
Platí tedy [mathjax]\sqrt[3]{x}=-\sqrt[3]{-x}[/mathjax].
Aplikujeme jako první krok při výpočtech se záporným argumentem, např. [mathjax]\sqrt[3]{-8}=-\sqrt[3]{8}[/mathjax].
To je celé.
Offline
↑ osman:
Ano, obě definice jsou ekvivalentní.
Offline
↑ check_drummer:
Dovolím si ještě upřesňující poznámku: To prosím není definice, to je vlastnost Tady asi bude zdroj nedorozumění.
Pokud definujeme třetí odmocninu jako inverzní funkci ke třetí mocnině, prostě musí platit [mathjax]\sqrt[3]{x}=-\sqrt[3]{-x}[/mathjax].
Třetí mocnina je lichá funkce, její inverzní funkce musí být taky lichá.
Když to při úpravách nevezmu v úvahu, snadno zkonstruuji blbě spočítaný protipříklad.
P.S. Myslím, že na středoškolské úrovni se dá názorně (ne zcela korektně) začít s inverzními funkcemi přes jejich grafy.
"Přehodíme osy x,y", "překlopíme graf funkce podle osy prvního kvadrantu". Když dostaneme pro [mathjax]x[/mathjax] více hodnot [mathjax]y[/mathjax], musíme s tím něco udělat...
Offline
↑ osman:
Přesně tak, a proto jsou obě tvrzení ekvivalentní - když třetí odmocninu definuješ jako inverzní funkci, platí ta rovnost, když ji definuješ jako tu rovnost, platí, že je to inverzní funkce....
Offline
↑ check_drummer:
Opačné implikace se mi zdá kostrbatější. Nejspíš bude vyžadovat taky nějaký protivný důkaz.
Raději Vám budu věřit, že platí i ona:-)
Offline
osman napsal(a):
↑ check_drummer:
Opačné implikace se mi zdá kostrbatější. Nejspíš bude vyžadovat taky nějaký protivný důkaz.
Raději Vám budu věřit, že platí i ona:-)
Ta podle mě plyne z toho, že je třetí mocnina lichá funkce a že pro kladná x je odmocnina inverzní k mocnině.
Offline
Ta podle mě plyne z toho, že je třetí mocnina lichá funkce a že pro kladná x je odmocnina inverzní k mocnině.
Obávám se, že důkaz opačné implikace by měl k inverzní funkci dojít, ne ji předpokládat. Asi nějak takto:
Definujme funkci [mathjax]f:\mathbb{R}\text{ } ->\text{ }\mathbb{R}[/mathjax] předpisem:
Pro [mathjax]x>0[/mathjax] platí [mathjax]log(x)=3*log(f(x))[/mathjax]
Pro [mathjax]x=0[/mathjax] je [mathjax]f(x)=0[/mathjax]
Pro [mathjax]x<0[/mathjax] je [mathjax]f(x)=-f(-x)[/mathjax]
Funkci [mathjax]f[/mathjax] budeme nazývat "třetí odmocnina z [mathjax]x[/mathjax]" a zapisovat symbolem [mathjax]\sqrt[3]{x}[/mathjax] pro všechna [mathjax]x\in \mathbb{R}[/mathjax]
Dokážeme, že inverzní funkce k funkci [mathjax]f[/mathjax] je funkce [mathjax]g:\mathbb{R}\text{ } ->\text{ }\mathbb{R}[/mathjax]; [mathjax]g(x)=x^{3}[/mathjax]
(fuj:-)
Offline
osman napsal(a):
Ta podle mě plyne z toho, že je třetí mocnina lichá funkce a že pro kladná x je odmocnina inverzní k mocnině.
Obávám se, že důkaz opačné implikace by měl k inverzní funkci dojít, ne ji předpokládat.
To ne, ty přece víš, že lichá mocnina inevrzní funkci má - a jen chceš dokázat, že ta inverzní funkce je rovna tomu výrazu, kterým definuješ lichou mocninu pro záporná čísla.
Offline
To ne, ty přece víš, že lichá mocnina inevrzní funkci má - a jen chceš dokázat, že ta inverzní funkce je rovna tomu výrazu, kterým definuješ lichou mocninu pro záporná čísla.
Jasně. Proto jsem zkusil jít ještě o krok zpět - začít na zelené louce.
1. Nadefinuju si jakýsi funkční předpis pro kladná čísla.
2. Ten mi říká
a) jak se spočítá funkční hodnota:
vezmi kladné [mathjax]x[/mathjax] --> zlogarimuj --> poděl třema --> odlogaritmuj --> dostaneš [mathjax]y[/mathjax]
b) že pro kladné [mathjax]x[/mathjax] bude inverzní funkcí třetí mocnina:
[mathjax]log(x)=3*log(f(x))[/mathjax] -->[mathjax]x=f(x)^{3}[/mathjax] --> [mathjax]x=y^{3}[/mathjax] --> inverzní funkce je [mathjax]y=x^{3}[/mathjax]
3. Definuju funkční předpis i pro zbytek [mathjax] \mathbb{R}[/mathjax] (jako lichou funkci a [mathjax]f(0)=0[/mathjax]).
4. Z toho plyne, že i na zbytku [mathjax] \mathbb{R}[/mathjax] bude inverzní funkcí třetí mocnina.
5. Inverzní funkce k inverzní funkci je původní funkce.
6. Nikdo nemůže ani pípnout:-) a eště vím, jak spočítat [mathjax]\sqrt[3]{x}[/mathjax]
Offline
↑↑ Eratosthenes:
Podobná záhada 1=odm(1)=odm((-1)(-1))=i*i=-1
Problém je v tom, že v komplexním oboru je n-tá odmocnina n-značná.
Také v komplexním oboru není úplně totéž x^(1/3) a x^(2/6) tím jsme rozšířili sortiment.
třetí odmocnina je trojznačná, ale šestá odmocnina je šestiznačná.
Offline
↑ Richard Tuček:
Vtom co píšeš problém není.
Ono totiž [mathjax]\sqrt[v]{x.y}=\sqrt[n]{x}\sqrt[n]{y} [/mathjax] pllatí pouze pro [mathjax]x,y>0, [/mathjax] n přirozené.
Offline
↑ Honzc:
Problém není v tom, co píšeš. Pravdu má kolega ↑ Richard Tuček:. To, co píšeš ty, totiž platí jen pro reálná čísla. Zde se jedná o čísla komplexní, kde je podmínka [mathjax]x;y>0[/mathjax] irelevantní, takže je irelevantní celý tvůj "argument". Těleso komplexních čísel nelze uspořádat, takže jakékoliv tvrzení, že nějaké komplexní číslo je větší než jiné, je nesmysl. To se samozřejmě týka zápisu x>0, protože i nula je zde číslem komplexním. Rovnost
[mathjax]\huge \sqrt{1}=\sqrt{(-1)\cdot (-1)}[/mathjax]
je v komplexním oboru naprosto OK, je to jenom (poněkud netradičně zapsaná) rovnost
[mathjax]\huge \{i;-i\}=\{i;-i\}[/mathjax]
Špatně je tam rovnost předposlední
[mathjax]\huge \sqrt{(-1)\cdot (-1)} = i\cdot i [/mathjax]
důsledek to masově rozšířeného bludu
[mathjax]\huge i=\sqrt{-1}[/mathjax]
což samozřejmě není pravda.
Správně je
[mathjax]\huge i^2=-1[/mathjax]
mimochodem další příklad toho, že odmocnina není inveze k mocnině (pokud to tak ve speciálních případech a docela násilím nenadefinujeme).
Zápisy [mathjax]\huge a^{ m \over n} [/mathjax] nelze definovat ani pro záporná reálná, natož pro komplexní čísla.
Offline
↑ Eratosthenes:
Pane kolego, zadání úlohy ovšem znělo, že se jedná o reálná čísla.
Offline
↑ Eratosthenes:
Ovšem když pracuješ s komplexními čísly "a+ib", tak jako i neuvažuješ množinu čísel i, jejichž čtverec je -1, ale jen jedno konkrétní i.
Offline
↑ Honzc:
reagoval jsem pouze na poznámku ↑ Honzc:, kterí se týkala příspěvku ↑ Richard Tuček: o komplexních číslech.
Offline
↑ check_drummer:
i je vždy jen jedno konkrétní číslo. Dvě hodnoty nemůže mít.
Rovnost
[mathjax]\huge i^2=-1[/mathjax]
má na každé straně pouze jedno konkrétní číslo. Vlevo i, vpravo -1. Podobně jako 4^2=16.
Rovnost
[mathjax]\huge \sqrt{-1} = ...[/mathjax]
má vlevo čísla dvě. Proto na pravé straně musí být taky čísla dvě.
[mathjax]\huge \sqrt{-1} = \pm i [/mathjax]
Podobně jako
[mathjax]\huge \pm \sqrt{16} = \pm 4[/mathjax]
Offline