Side 1 av 3

En litt vanskelig ligning... kanskje

Lagt inn: 28/04-2008 17:46
av moth
Noen som har lyst å prøve seg?

[tex]\sqrt{4^x} = \sqrt{21x + 1}[/tex]

Lagt inn: 28/04-2008 18:01
av groupie
Tror ikke det er noen direkte algebraisk måte å løse denne på, et svar er dog 0 (det ser man lett)

Lagt inn: 28/04-2008 18:15
av moth
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?

Lagt inn: 28/04-2008 18:18
av Janhaa
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

Lagt inn: 28/04-2008 18:21
av 2357
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! ;)

Lagt inn: 28/04-2008 18:24
av moth
Så [tex]- 1.52544 * 10^{-17}[/tex] er ikke ett svar?

Lagt inn: 28/04-2008 18:25
av Janhaa
Product log er funksjonskoden som brukes for Lamberts omegafunksjon i Wolfram, integrator etc (som du har i likninga di).

Lagt inn: 28/04-2008 18:25
av Janhaa
thmo skrev:Så [tex]- 1.52544 * 10^{-17}[/tex] er ikke ett svar?
er vel ganske nær null, eller hur?

Lagt inn: 28/04-2008 18:29
av moth
Ja, det er vel det.
Så Lamberts omegafunksjon altså, er det veldig komplisert kanskje?

Lagt inn: 28/04-2008 18:30
av halten
*slettet*

Lagt inn: 28/04-2008 18:34
av groupie
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?

Lagt inn: 28/04-2008 18:35
av Janhaa
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

Lagt inn: 28/04-2008 18:39
av moth
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 :)

Lagt inn: 01/05-2008 09:00
av daofeishi
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)

Lagt inn: 01/05-2008 10:22
av mrcreosote
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.