Matematické Fórum

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

#1 26. 05. 2011 05:00

stuart clark
Příspěvky: 1015
Reputace:   
 

no. of real solution

Maximum number of real solution of the equation $ax^n+x^2+bx+c=0$ Where $a,b,c\in\mathbb{R}$ and $n=$ even positive Integer.

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) byk7)

#2 26. 05. 2011 10:03 — Editoval musixx (26. 05. 2011 10:07)

musixx
Místo: Brno
Příspěvky: 1771
Reputace:   45 
 

Re: no. of real solution

Let's investigate local extrems of a function $f(x)=ax^n+x^2+bx+c$, and let's assume a nontrivial case $n>2$ and even.

Its first derivative is $f^\prime(x)=anx^{n-1}+2x+b$.

A degree of a polynomial $anx^{n-1}$ is odd. Therefore there can be only one intersection with a line $-2x-b$ for positive $a$, and up to three intersections with a negative $a$. A case of positive $a$ is therefore not interesting, since it can lead only up to two real roots of $f(x)$.

If we further analyze the second derivative $f^{\prime\prime}(x)=an(n-1)x^{n-2}+2$ ($a$ negative), we can see that we can have a sequence (from left to right on axis x) local maximum -- local minimum -- local maximum which could mean four roots (one in each of four invervals determined by zeroes of $f^\prime(x)$).

In the same time this situation is achievable which is proven via a polynomial $-x^4+x^2-0.1$ (clearly a maximum of $-x^4+x^2$ is 1/4, and it touches axis x in zero, therefore the subtraction of 0.1 which is somewhere between 0 and 1/4).

Final answer: such a polynomial can contain up to four real roots.

Offline

 

#3 27. 05. 2011 09:34

stuart clark
Příspěvky: 1015
Reputace:   
 

Re: no. of real solution

Thanks musixx. very nice explanation.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson