2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Уравнение.
Сообщение14.04.2010, 18:01 


16/07/09
42
$x^2=e^x$

Что получилось у меня:
1) при $x=0$ и $x=1$ решений нет.
2) при $x<0$ $f(x)=x^2$ убывает, значит функция $g(x)=e^x-x^2$ возрастает. То есть исходное уравнение при этих $x$ имеет единственный корень (или вообще не имеет, но по графику видно, что он есть). Но угадать его не получается...
3) при $0<x<1$, $0<x^2<1$, а $1<e^x<e$. То есть опять решений нет.
4) при $x>1$ как-то нужно доказать, что $e^x>x^2$. Но только вот как?..

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнение.
Сообщение14.04.2010, 18:16 


20/12/09
1527
srider0000 в сообщении #309471 писал(а):
$x^2=e^x$

4) при $x>1$ как-то нужно доказать, что $e^x>x^2$. Но только вот как?..


Может использовать скорость роста, первую, вторую производную?

А как найти решение?
Приближенно? - методом Ньютона.

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнение.
Сообщение14.04.2010, 18:18 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/04/08
2748
Физтех
Вы знаете, что $g(1)>0$. Тогда если $g'(x)>0$ при $x>1$, то и $g(x)>0$ при $x>1$. Этим можете воспользоваться.

А при $x<0$ корень необходимо есть и единственен, так как функция $g(x)$ там строго возрастает и $g(-1)<0$, $g(0)>0$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнение.
Сообщение14.04.2010, 18:26 


16/07/09
42
А как-то школьными методами можно доказать, что при $x>1$ $e^x>x^2$?
Ну понятно, что я могу разложить $e^x$ в ряд Тейлора до $x^3$ и тогда всё очевидно. Но как вот школьными методами это доказать?

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнение.
Сообщение14.04.2010, 18:28 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/04/08
2748
Физтех
Прочитайте внимательней мое сообщение, я пишу как.

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнение.
Сообщение14.04.2010, 18:28 


20/12/09
1527
srider0000 в сообщении #309480 писал(а):
А как-то школьными методами можно доказать, что при $x>1$ $e^x>x^2$?
Ну понятно, что я могу разложить $e^x$ в ряд Тейлора до $x^3$ и тогда всё очевидно. Но как вот школьными методами это доказать?

В школе изучают скорость и ускорение.
Если знаете $e^x$, то должны знать производную.

Решение приближенно: -0,703467422498392

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнение.
Сообщение14.04.2010, 18:37 


16/07/09
42
ShMaxG в сообщении #309476 писал(а):
Вы знаете, что $g(1)>0$. Тогда если $g'(x)>0$ при $x>1$, то и $g(x)>0$ при $x>1$. Этим можете воспользоваться.


Спасибо! Но теперь встаёт вопрос о сравнении $e^x$ и $2x$...

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнение.
Сообщение14.04.2010, 18:38 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/04/08
2748
Физтех
К этому сравнению примените этот же метод! :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнение.
Сообщение14.04.2010, 18:40 


16/07/09
42
ShMaxG в сообщении #309492 писал(а):
К этому сравнению примените этот же метод! :-)


Ах да, точно! Что-то я уже совсем туплю... :oops:
А корень только приближённо можно посчитать? Аналитически его никак не вычислить?

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнение.
Сообщение14.04.2010, 18:41 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/04/08
2748
Физтех
Аналитически никак. Только приближенно.

Дело в том, что решение этого уравнения выражается напрямую через W-функцию Ламберта, которая не может быть выражена в элементарных функциях.

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнение.
Сообщение14.04.2010, 20:25 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
srider0000 в сообщении #309471 писал(а):
$x^2=e^x$

Что получилось у меня:
1) при $x=0$ и $x=1$ решений нет.

Как-то это бессмысленно. Что значит "решений нет при $x=...$", когда решения по замыслу -- это именно иксы?...

Естественно, конкретные решения возможны только численно. И единственно разумная интерпретация задачки -- это типа "найти к-во корней".

Ну один, конечно. В отрицательной области.

Для доказательства поставьте вопрос для начала так: найти $a$, при котором кривая $y=e^x$ касается кривой $y=ax^2$. Это мгновенно решается, притом вполне школьными средствами ( в школе производные уже типа ну как бы в некотором смысле уже знают; во всяком случае, их геометрический смысл).

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнение.
Сообщение14.04.2010, 20:35 
Заслуженный участник


13/12/05
4606

(Оффтоп)

ewert
А давайте и здесь найдем все комплексные :-) У меня дежавю

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 12 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group