En litt vanskelig ligning... kanskje

Her kan brukere av forum utfordre hverandre med morsomme oppgaver og nøtter man ønsker å dele med andre. Dette er altså ikke et sted for desperate skrik om hjelp, de kan man poste i de andre forumene, men et sted for problemløsing på tvers av trinn og fag.

Moderatorer: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

moth
Hilbert
Hilbert
Innlegg: 1081
Registrert: 08/03-2008 19:47

Noen som har lyst å prøve seg?

[tex]\sqrt{4^x} = \sqrt{21x + 1}[/tex]
groupie
Weierstrass
Weierstrass
Innlegg: 461
Registrert: 05/02-2008 15:48
Sted: Bergen, Vestlandet

Tror ikke det er noen direkte algebraisk måte å løse denne på, et svar er dog 0 (det ser man lett)
Vaticinatio quae numeris Romanis utitur vetustior est milibus annis quam ulla ratio sera quae scriptis Arabicis utitur!
moth
Hilbert
Hilbert
Innlegg: 1081
Registrert: 08/03-2008 19:47

Ja, for 4 opphøyd i null blir 1.
Men det er fler svar. Du kan visstnok gjøre noe sånt:

[tex]x = \frac{-log4 - 21productlog [-1, - \frac{log4}{21,2^{2/21}}]}{21log4}[/tex]

Jeg skjønner ikke helt hva som skjer, men svaret blir visst 3. Det er ett svar til, noen som klarer det?
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Innlegg: 8552
Registrert: 21/08-2006 03:46
Sted: Grenland

thmo skrev:Ja, for 4 opphøyd i null blir 1.
Men det er fler svar. Du kan visstnok gjøre noe sånt:
[tex]x = \frac{-log4 - 21productlog [-1, - \frac{log4}{21,2^{2/21}}]}{21log4}[/tex]
Jeg skjønner ikke helt hva som skjer, men svaret blir visst 3. Det er ett svar til, noen som klarer det?
Lamberts omega funksjon brukes der...

x = 0 eller x = 3
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
2357
Lagrange
Lagrange
Innlegg: 1180
Registrert: 07/12-2007 22:08

Ikke det at Janhaa ikke skrev det, men det blir ikke noe tredje svar, og det ville du også sett om du plottet det inn i en graf! ;)
moth
Hilbert
Hilbert
Innlegg: 1081
Registrert: 08/03-2008 19:47

Så [tex]- 1.52544 * 10^{-17}[/tex] er ikke ett svar?
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Innlegg: 8552
Registrert: 21/08-2006 03:46
Sted: Grenland

Product log er funksjonskoden som brukes for Lamberts omegafunksjon i Wolfram, integrator etc (som du har i likninga di).
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Innlegg: 8552
Registrert: 21/08-2006 03:46
Sted: Grenland

thmo skrev:Så [tex]- 1.52544 * 10^{-17}[/tex] er ikke ett svar?
er vel ganske nær null, eller hur?
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
moth
Hilbert
Hilbert
Innlegg: 1081
Registrert: 08/03-2008 19:47

Ja, det er vel det.
Så Lamberts omegafunksjon altså, er det veldig komplisert kanskje?
halten
Maskinmester
Maskinmester
Innlegg: 111
Registrert: 16/02-2005 05:13
Sted: Trondheim

*slettet*
Sist redigert av halten den 28/04-2008 18:36, redigert 2 ganger totalt.
groupie
Weierstrass
Weierstrass
Innlegg: 461
Registrert: 05/02-2008 15:48
Sted: Bergen, Vestlandet

Altså:

[tex]4^x=21x+1 \\ \Rightarrow 1 = \frac{21x+1}{4x} =(21x+1)e^{(-xln4)}\\ \Rightarrow \frac{1}{21}=xe^{(-x\ln4)} + e^{(-x\ln4)}\\ \Rightarrow \frac{-\ln4}{21}=(-xe\ln4)e^{(-x\ln4)}-\ln{4}e^{(-x\ln{4})}[/tex]

Er det så her et mirakel skjer?
Vaticinatio quae numeris Romanis utitur vetustior est milibus annis quam ulla ratio sera quae scriptis Arabicis utitur!
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Innlegg: 8552
Registrert: 21/08-2006 03:46
Sted: Grenland

thmo skrev:Ja, det er vel det.
Så Lamberts omegafunksjon altså, er det veldig komplisert kanskje?
her følger en link som forklarer en løsning av en likning vha
Lamberts omegafunksjon. daofeishi lærte oss dette:

http://www.matematikk.net/ressurser/mat ... gafunksjon
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
moth
Hilbert
Hilbert
Innlegg: 1081
Registrert: 08/03-2008 19:47

Takk for linken, det må jeg lære meg.
Og takk for alle svarene, vi har vel kommet frem til at det kun er 2 svar då :)
daofeishi
Tyrann
Tyrann
Innlegg: 1486
Registrert: 13/06-2006 02:00
Sted: Cambridge, Massachusetts, USA

Med Lamberts W-funksjon (den inverse funksjonen til xe[sup]x[/sup]):

Kriterie: [tex]x \geq \frac{1}{-21}[/tex]

[tex]\begin{align} 4^x &= 21x+1 \\ e^{\ln(4)x} &=21x+1 \\ (21x+1)e^{-\ln(4)x} &=1 \\ (-\ln(4)x - \frac{\ln (4)}{21})e^{-ln(4)x} &= -\frac{\ln(4)}{21} \\ (-\ln(4)x - \frac{\ln(4)}{21})e^{-ln(4)x-\frac{\ln(4)}{21}} &= - \frac{ \ln(4) }{ 21 \cdot \sqrt[21]{4} }\\ -ln(4)x-\frac{\ln(4)}{21} &= W \left( -\frac{\ln(4)}{21 \cdot \sqrt[21]{4}} \right) \\ x &= -\frac{1}{\ln(4)} W \left( -\frac{\ln(4)}{21 \cdot \sqrt[21]{4}} \right) - \frac{1}{21}}\end{align}[/tex]

Vi ser at løsningen må oppfylle kriteriet siden argumentet til W-funksjonen ligger i regionen < 0 (og derfor er mindre enn 0)
mrcreosote
Guru
Guru
Innlegg: 1995
Registrert: 10/10-2006 20:58

Formelt kan man argumentere sånn: Vi vil finne alle nullpunkter til f(x)=4^x-21x-1 der 21x+1 er minst 0. Siden f er strengt konveks overalt (f''(x)>0 for alle x), kan f ha høyst 2 nullpunkter. (Hvorfor?) Men vi har allerede funnet at f(0)=f(3)=0, så 0 og 3 må være de eneste nullpunktene.
Svar