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 13. 04. 2010 16:33

Fonzi
Zelenáč
Příspěvky: 13
Reputace:   
 

Kubická rovnice s parametrem - challenge

Ahojda přátelé matematiky, potřeboval bych pomoct s tímhle příkladem. Budu rád, pokud někdo naznačí řešení. Děkuji moc

Zadání: Zjistěte, zda rovnice $x^3-2011*x^2+b*x+2010=0$ má tři různé reálné kořeny pro nějakou hodnotu parametru b. Má někdy tři celočíselné kořeny?

Já jsem zkoušel posuvník v Derivu 6, zjistit něco pomocí Viétových vzorců, ale bezúspěšně.
Děkuji moc za případné nápady.

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) Kondr)

#2 13. 04. 2010 17:25 — Editoval Pavel (13. 04. 2010 17:33)

Pavel
Místo: Ostrava/Rychvald
Příspěvky: 1828
Škola: OU
Pozice: EkF VŠB-TUO
Reputace:   135 
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

↑ Fonzi:

1. Rovnice má tři reálné kořeny např. pro b=0. Stačí vyšetřit průběh funkce $f(x)=x^3-2011x^2+2010$. Funkce má dva lokální extrémy, maximum a minimum. Maximum je kladné, minimum je záporné. Protože

$\lim_{x\to\infty}f(x)=\infty$ a $\lim_{x\to-\infty}f(x)=-\infty$

a funkce $f(x)$ je spojitá na $\mathbb R$, není jiná možnost, než že funkce musí protnout osu $x$ ve třech bodech.

2. Rovnice nemůže mít celočíselné kořeny. Pokud by $x_1,x_2,x_3$ byly celočíselné kořeny, pak by z Vietových vztahu plynulo

$x_1x_2x_3=-2010$ a $x_1+x_2+x_3=2011$.

Z první identity vyplývá, že

a) všechna čísla jsou záporná. To je však ve sporu s identitou druhou.

nebo

b) právě jeden kořen je záporný. Aby platila identita druhá, muselo by jedno ze zbývajících řešení být větší nebo rovno 1006. Pokud by tomu tak bylo, pak by první rovnice neměla v oboru celých čísel žádné řešení.


Backslash je v TeXu tak důležitý jako nekonečno při dělení nulou v tělesech charakteristiky 0.

Offline

 

#3 13. 04. 2010 19:36

Fonzi
Zelenáč
Příspěvky: 13
Reputace:   
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

↑ Pavel:

Děkuju moc, já jsem teda ve třeťáku na SŠ, tak limitu neznam, ale nějak to zvládneme vyřešit s kamarádem.

Ještě jednou mockrát díky! =)

Offline

 

#4 13. 04. 2010 19:49

Tychi
Příspěvky: 2463
Škola: MFF UK
Reputace:   56 
Web
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

↑ Fonzi:Tak to máš napsat do tématu středních škol..


Vesmír má čas.

Offline

 

#5 13. 04. 2010 21:32

Fonzi
Zelenáč
Příspěvky: 13
Reputace:   
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

↑ Tychi:

No já to napsal radši sem, protože jsem nevěděl, jestli by to někdo z těch středních škol vyřešil...

Offline

 

#6 13. 04. 2010 23:17

Kondr
Veterán
Místo: Linz, Österreich
Příspěvky: 4247
Škola: FI MU 2013
Pozice: Vývojář, JKU
Reputace:   38 
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

Na SŠ by stačilo si všimnout toho, že pro b=0 je kořen 1, po jeho odštěpení  zbude polynom
x^2-2010x-2010
který má reálný kořen.

Pro celočíselné kořeny lze postupovat různě, je-li ti bližší analýza, tak podle Pavla, pokud teorie čísel, tak si stačí rozmyslet, co říkají vztahy
$x_1x_2x_3=2010$ a $x_1+x_2+x_3=2011$ o sudosti kořenů.


BRKOS - matematický korespondenční seminář pro střední školy

Offline

 

#7 14. 04. 2010 13:54

PeterSheldon
Příspěvky: 128
Reputace:   
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

↑ Kondr:

prosímtě jak se postupuje u Vietových vzorců co se týče sudosti / lichosti kořenů?

Offline

 

#8 14. 04. 2010 18:27

Kondr
Veterán
Místo: Linz, Österreich
Příspěvky: 4247
Škola: FI MU 2013
Pozice: Vývojář, JKU
Reputace:   38 
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

Z rovnice $x_1x_2x_3=2010$ víme, že právě jedno z $x_1,x_2,x_3$ je sudé (jinak by byl součin buď lichý, nebo dělitelný 4). A to je v rozporu s $x_1+x_2+x_3=2011$.


BRKOS - matematický korespondenční seminář pro střední školy

Offline

 

#9 20. 04. 2010 17:13 — Editoval Fonzi (20. 04. 2010 17:14)

Fonzi
Zelenáč
Příspěvky: 13
Reputace:   
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

$x^3-2010x^2-x^2+2010=0$
$x^2(x-1)-2010(x^2-1)=0$
$x^2(x-1)-2010(x+1)(x-1)=0$
$(x-1)*[x^2-2010(x+1)]=0$
$x^2-2010x-2010=0$
$x_1=1005+/sqrt1012035$
$x_2=1005-/sqrt101235$
$x_3=1$

Offline

 

#10 21. 04. 2010 12:50

PeterSheldon
Příspěvky: 128
Reputace:   
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

↑ Pavel:
s Kondrem jste to řešili oba dvá správně, ale přeci jen mě napadá jedna otázka.. v zadání bylo pro jaké hodnoty parametru "b" má rovnice tři reálné kořeny - ano našel si , že pro b=0 to platí, ale jak můžeš vědět , že tři různé reálné kořeny to má i pro jiné hodnoty parametru?
U tý sudosti bych řek, že je to vidět

Offline

 

#11 21. 04. 2010 13:02 — Editoval Pavel (21. 04. 2010 13:03)

Pavel
Místo: Ostrava/Rychvald
Příspěvky: 1828
Škola: OU
Pozice: EkF VŠB-TUO
Reputace:   135 
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

↑ PeterSheldon:

Zadání zní jinak:

Zjistěte, zda rovnice $x^3-2011x^2+bx+2010=0$ má tři různé reálné kořeny pro nějakou hodnotu parametru b

A já jsem takovou hodnotu našel, b=0.

Nikde nebylo požadováno, aby se našla všechna b s výše uvedenou vlastností.


Backslash je v TeXu tak důležitý jako nekonečno při dělení nulou v tělesech charakteristiky 0.

Offline

 

#12 22. 04. 2010 12:08

Fonzi
Zelenáč
Příspěvky: 13
Reputace:   
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

↑ Pavel:

Jo, stačí to takhle samozřejmě pro b=0 a ta první část je hotová. Teď ještě doklepat tu druhou a pololetní práce je v pohodě...nevíte, jak by se dal strukturovat ten důkaz z tý druhý části? Já nechápu to, co Kondr psal o tý dělitelosti 4kou v tom posledním přípěvku, jak to, že by to muselo být dělitelné 4mi?
Díky za odpově´d

Offline

 

#13 22. 04. 2010 13:07 — Editoval Pavel (22. 04. 2010 13:09)

Pavel
Místo: Ostrava/Rychvald
Příspěvky: 1828
Škola: OU
Pozice: EkF VŠB-TUO
Reputace:   135 
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

↑ Fonzi:

Pokud by byla alespoň dvě čísla sudá, pak jejich součin je dělitelný čtyřimi, tzn. i číslo 2010 by muselo být dělitelné čtyřmi, což není. V součinu musí být právě jedno číslo sudé.

$x_1=2k$, $x_2=2l$, $k,l\in\mathbb Z$. Pak $x_1x_2x_3=4klx_3=2010$.


Backslash je v TeXu tak důležitý jako nekonečno při dělení nulou v tělesech charakteristiky 0.

Offline

 

#14 23. 04. 2010 23:35

PeterSheldon
Příspěvky: 128
Reputace:   
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

↑ Fonzi:

mě to spíš připadá jako příklad z MO než že by vám něco takovýho zadali na SŠ:))) protože sám studuji na gymnáziu Christiana Dopplera v Praze, kterej je dost spjatej s MatFyzem a nic takovýho jsme neřešili:D

Offline

 

#15 23. 04. 2010 23:51

Olin
Místo: Brno / Praha
Příspěvky: 2823
Reputace:   81 
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

↑ PeterSheldon:

Nevymyká se to SŠ učivu (tedy aspoň řekněme "seminářovému") - pro první bod stačí vyšetřit průběh funkce a druhý se dá rozebrat pomocí věty o celočíselných kořenech.


Matematika = královna věd. Analýza = královna matematiky. (Teorie množin = bohatství matematiky.)
MKS Náboj iKS

Offline

 

#16 24. 04. 2010 15:47

Fonzi
Zelenáč
Příspěvky: 13
Reputace:   
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

↑ PeterSheldon:

My to máme na semináři z matiky na Keplerovi . U nás ve škole máme dva stupně výuky matiky jako tý v normálním rozvrhu,podle toho, jestli chceš maturovat, nebo ne. Ta "nematuritní" spodní snad nepočítá snad ani kvadratický rovnice, ale ani v tý normální maturitní se snad rovnice vyšších stupňů normálně nedělaj, takže s tim se pereme na tom semináři.

Offline

 

#17 03. 05. 2010 18:53

Fonzi
Zelenáč
Příspěvky: 13
Reputace:   
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

↑ Pavel:$x_1x_2x_3=-2010$$x_1x_2x_3=-2010$

jak jsi prosimtě přišel na těch 1006?

Offline

 

#18 03. 05. 2010 19:34 — Editoval Pavel (03. 05. 2010 19:35)

Pavel
Místo: Ostrava/Rychvald
Příspěvky: 1828
Škola: OU
Pozice: EkF VŠB-TUO
Reputace:   135 
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

Pokud bude jeden kořen záporný, např. $x_1$, pak v součtu $x_1+x_2+x_3=2011$ musí být alespoň jeden kořen ze dvou zbývájících $x_2,x_3$ alespoň 1006. Kdyby byly oba dva zbývající menší než 1006, tzn. $x_2\leq 1005$, $x_3\leq 1005$, pak by jejich součet $x_2+x_3$ byl maximálně 2010. No a kořen $x_1$ je záporný. A s tím se v součtu všech tří kořenů na 2011 nedostaneš.


Backslash je v TeXu tak důležitý jako nekonečno při dělení nulou v tělesech charakteristiky 0.

Offline

 

#19 03. 05. 2010 20:31

Fonzi
Zelenáč
Příspěvky: 13
Reputace:   
 

Re: Kubická rovnice s parametrem - challenge

↑ Pavel:

Tak už to všechno chápu dokonale!! Díky moc!

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson