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 08. 03. 2021 18:36

uršulka_life
Příspěvky: 46
Reputace:   
 

Nejmenší hodnota největšího výrazu

Zdravím, mám docela zajímavý problém. Byl zmíněn v bonusových úlohách v kurzu k matematické olympiádě, které si teď vzhledem k blížícímu se kolu, zpětně procházím, a nějak se z něj nemůžu vůbec vymotat. Zní takto:

Máme n kladných reálných čísel [mathjax]X{1} - X{n}[/mathjax] se součtem 1.
Napíšeme si čísla:
[mathjax]\frac{X{1}}{1+ X{1}}, \frac{X{2}}{1+X{1}+X{2}} , \frac{X{3}}{1+X{1}+X{2}+X{3}}, ....,\frac{X{n}}{1+X{1}+....+X{n}}[/mathjax]
největší z těchto čísel označme M. Určete nejnižší možnou hodnotu M.

Jediné co, tak mě napadlo ty zlomky obrátit, ale nevím jak tam mám zakomponovat fakt, ze součet je 1, takže budu rada za nějakou radu.

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) uršulka_life)

#2 09. 03. 2021 08:49

check_drummer
Příspěvky: 4623
Reputace:   99 
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

Ahoj, úloha by si zasloužila přesunout do sekce "Zajímavé..." Neznám všechny právě vypsané soutěže, tak nevím, zda řešením neporuším jejich pravidla.

Na co jsem zatím přišel:


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#3 09. 03. 2021 10:25

uršulka_life
Příspěvky: 46
Reputace:   
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

↑ check_drummer:
Jo, to je chytré. Nad něčím takovým jsem taky uvažovala, ale došlo mi ze vlasně pořád nevím jak tam dostat ten součet v rozumné formě. Napadlo mě jedině si třeba nějaké dva členy vyjádřit ze [mathjax]\frac{X{t}}{1+X{1}+....+X{t}}, \frac{X{r}}{1+1- (X{n}+....+X{r+1})}[/mathjax]
A najít nějaký střed nebo tak něco.
Ale jinak, taky doufám že žádná pravidla žádné soutěže neporušuju, ale snad ne, alespoň myslím :)

Offline

 

#4 09. 03. 2021 10:30 — Editoval uršulka_life (09. 03. 2021 10:31)

uršulka_life
Příspěvky: 46
Reputace:   
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

No a taky nevím jak ji mám přesunout do jiné sekce
:(

Offline

 

#5 09. 03. 2021 13:14

Honzc
Příspěvky: 4549
Reputace:   241 
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

↑ uršulka_life:
Je to zadání opsáno celé?
Není ještě nějaká dalčí podmínka pro xi ? (třeba, že musí být každé jiné?)
Pokud mohou být xi stejná, pak by to šlo podle mě takto
x1=1/n=x2=...xi=...xn
Pak [mathjax]M=\frac{\frac{1}{n}}{1+\frac{1}{n}}=\frac{1}{n+1}[/mathjax]

Offline

 

#6 09. 03. 2021 13:18

uršulka_life
Příspěvky: 46
Reputace:   
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

↑ Honzc:
No ale kdyby byli X stejné tak by se pak ty výrazy nerovnaly

Offline

 

#7 09. 03. 2021 14:16 — Editoval Honzc (09. 03. 2021 14:30)

Honzc
Příspěvky: 4549
Reputace:   241 
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

↑ uršulka_life:
Já v zadání nikde nevidím, že čísla x1/(1+x1), ..... xn/(1+x1+x2+...+xn) mají být stejná.
Naopak z těchto čísel máme vybrat to největší a určit jeho nejnižší možnou hodnotu.

Offline

 

#8 09. 03. 2021 15:54

uršulka_life
Příspěvky: 46
Reputace:   
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

↑ Honzc:
No já jsem vycházela z toho, co napsal ↑ check_drummer:,
Ze pokud výraz s Xi označíme za menší než ten s Xi+1, a Xi nepatrně zvýšíme  Xi+1 o stejnou hodnotu snížíme, menší výraz se o trochu zvětší a větší zmenší.

Offline

 

#9 09. 03. 2021 16:09

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 4865
Reputace:   125 
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

Mě by třeba zajímalo, jestli jsou ta čísla X1 ... Xn seřazená podle velikosti, nebo mohou být i proházená...

Offline

 

#10 09. 03. 2021 16:11 — Editoval uršulka_life (09. 03. 2021 16:12)

uršulka_life
Příspěvky: 46
Reputace:   
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

↑ MichalAld:
Nene, žadná podmínka velikostí tam není. To zadání je přesně přepsané.

Offline

 

#11 09. 03. 2021 18:33

laszky
Příspěvky: 2358
Škola: MFF UK, FJFI CVUT
Reputace:   195 
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

↑ uršulka_life:

Ahoj, a mas k tomu výsledek?

Offline

 

#12 09. 03. 2021 18:34 — Editoval uršulka_life (09. 03. 2021 18:34)

uršulka_life
Příspěvky: 46
Reputace:   
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

↑ laszky:
Nemam bohuzel

Můžeš mi prosím vysvětlit postup?

Offline

 

#13 09. 03. 2021 18:46

laszky
Příspěvky: 2358
Škola: MFF UK, FJFI CVUT
Reputace:   195 
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

↑ uršulka_life:

Navod: Namisto cisel [mathjax]y_1=\frac{X{1}}{1+ X{1}}, y_2=\frac{X{2}}{1+X{1}+X{2}} , y_3=\frac{X{3}}{1+X{1}+X{2}+X{3}}, ....,y_n=\frac{X{n}}{1+X{1}+....+X{n}}[/mathjax] uvazuj cisla [mathjax]z_k=1-y_k[/mathjax] a spocti geometricky prumer [mathjax]G[/mathjax] cisel [mathjax]z_1,z_2,\dots,z_n[/mathjax]. Dal vyuzij toho, ze [mathjax]\max y_k = \max\{1-z_k\}= 1-\min z_k \geq 1-G[/mathjax] a staci ti tedy uz jen najit takova [mathjax]y_k,[/mathjax] ze plati rovnost.

Offline

 

#14 09. 03. 2021 18:58

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 4865
Reputace:   125 
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

Ještě že už nechodím na střední školu...


laszky napsal(a):

Mne to vyslo: min M = [mathjax]{\displaystyle 1-\frac{1}{\sqrt[n]{2}}}.[/mathjax]

Mě taky, ale jen pro n=2...dál jsem se nedostal...

Offline

 

#15 09. 03. 2021 19:26

uršulka_life
Příspěvky: 46
Reputace:   
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

↑ laszky:
To je chytré. Mohl bys mi prosím ještě upřesnit jak dostat nějakou rozumnou věc v tom geometrickém průměru, pořád jsem trochu mimo..

Offline

 

#16 09. 03. 2021 19:28 Příspěvek uživatele uršulka_life byl skryt uživatelem uršulka_life.

#17 09. 03. 2021 19:29

uršulka_life
Příspěvky: 46
Reputace:   
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

Trochu těžké na úlohu pro prvák, nemyslíte?

Offline

 

#18 09. 03. 2021 19:33

laszky
Příspěvky: 2358
Škola: MFF UK, FJFI CVUT
Reputace:   195 
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

↑ uršulka_life:

No musis si ty [mathjax]z_k=1-y_k[/mathjax] trochu upravit (prevest na spolecny jmenovatel). Spocti si [mathjax]z_1, z_2, z_3[/mathjax] a uvidis, cemu se bude rovnat [mathjax]z_1\cdot z_2\cdot z_3\cdots[/mathjax].

Offline

 

#19 09. 03. 2021 20:11

uršulka_life
Příspěvky: 46
Reputace:   
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

↑ laszky:
Jo jasně. Já to předtim zkoušela a nějak jsem to zmotala. Teď už mi to vyšlo.
Fakt moc děkuju za pomoc, pochopila jsem to, tak teď budu moct zase klidně spát :)

Offline

 

#20 09. 03. 2021 20:14

Ferdish
Zablokovaný
Příspěvky: 4173
Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
Pozice: vedecký pracovník
Reputace:   81 
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

↑ uršulka_life:
Krajské kolo MO tiež nie je pre každého, a úlohy z prípravného kurzu naň na tom budú podobne.

Offline

 

#21 09. 03. 2021 20:16

uršulka_life
Příspěvky: 46
Reputace:   
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

↑ Ferdish:
Tak tohle bylo uvedeno naštěstí jako nejtěžší bonusová :)

Offline

 

#22 10. 03. 2021 11:14 — Editoval Honzc (10. 03. 2021 11:16)

Honzc
Příspěvky: 4549
Reputace:   241 
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

↑ uršulka_life:↑ uršulka_life:
Ať to tedy uvedme všechno:
[mathjax]y_{min}=1-2^{-\frac{1}{n}}[/mathjax]
[mathjax]x_{i}=2^{\frac{i}{n}}(1-2^{-\frac{1}{n}})[/mathjax]
podmínka
[mathjax]\sum_{i=1}^{n}x_{i}=1[/mathjax]
Takto vychází všechna y stejně

Offline

 

#23 10. 03. 2021 15:28

check_drummer
Příspěvky: 4623
Reputace:   99 
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

↑ check_drummer:
Ahoj,
dovolím si dokončit svou myšlenku výše.
V případě, že jsou [mathjax]y_i[/mathjax] shodné (tuto hodnotu označme v), tak lze snadno (ze vztahu mezi výrazy [mathjax]y_{i+1}[/mathjax] a [mathjax]y_i[/mathjax]) vyjádřit závislost [mathjax]X_{i+1}[/mathjax] na [mathjax]X_i[/mathjax]
jako [mathjax]X_{i+1} = \frac{X_i}{1-v}[/mathjax] - a tedy [mathjax]X_i[/mathjax] tvoří geometrickou posloupnost (s kvocientem [mathjax]q=\frac{1}{1-v}[/mathjax]), o které víme, že její součet je 1, tj. dostaneme vztah [mathjax]X_1\frac{1-q^n}{1-q}=1[/mathjax].
A spolu se vztahem [mathjax]v=\frac{X_1}{1+X_1}[/mathjax] tak získáváme tři rovnice o třech neznámých (q,v,[mathjax]X_1[/mathjax]), ze kterých vyjádříme [mathjax]v=1-\frac{1}{\sqrt[n]{2}}[/mathjax], což je hledaná hodnota.


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#24 10. 03. 2021 15:32

uršulka_life
Příspěvky: 46
Reputace:   
 

Re: Nejmenší hodnota největšího výrazu

↑ check_drummer:
To je taky hezký důkaz, díky.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson