Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Egyenletek

1878
Oldd meg a valós számok halmazán a következő egyenletet
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
egyenlet, egyenlőtlenség, egyentelek, matek, Matematika, Gyökvonás, négyzet
0
Középiskola / Matematika

Válaszok

2
WolframAlpha segítségével az egyenletnek két gyöke is van: `x_1=-4` ill. `x_2=4`.
Ez gondolom nem elég, szükségünk van a levezetésre is.
Szorozzuk meg az egyenletet az egyik ismeretlent tartalmazó taggal.
Legyen ez `y=sqrt(3-sqrt(8))` és egyúttal új ismeretlen is. Kapunk egy másodfokú
egyenletet: ` y^2-34y+1=0` és a megoldása `y_(1,2)=17 pm 12*sqrt(2)`. Viszont
a `(3-sqrt(8))^2=17-12*sqrt(2)` ill. `(3-sqrt(8))^(-2)=17+12*sqrt(2)`. Ebből
már következik a már leírt állítás is.
Módosítva: 4 éve
-1

Ezeket a gyökös gyököket át lehet alakítani egyszerűbbre:
`sqrt(3+sqrt8)=sqrt(3+2sqrt2)=a+b sqrt2`
`3+2sqrt2=a^2+2ab sqrt2+2b^2`
Vagyis:
`a^2+2b^2=3`
`2ab sqrt2=2 sqrt2 \ \ ` → `\ \ ab=1`
Ami `a=b=1` esetén teljesül.

Vagyis `sqrt(3+sqrt8)=1+sqrt2`
Hasonlóképpen kijön, hogy `sqrt(3-sqrt8)=sqrt2-1`

Az még gyorsabban látszik, hogy `(sqrt2+1)(sqrt2-1)=1`, vagyis ezek egymás reciprokai. A feladat tehát:
`(1+sqrt2)^x+(1+sqrt2)^(-x)=34`

Ez pedig azt jelenti, hogy ha van egy `x` megoldás, akkor a `"-"x` is megoldás.

Legyen `y=(1+sqrt2)^x`
`y+1/y=34`
`y^2-34y+1=0`
`y_"1,2"=17 +- 12sqrt2`

Könnyen látszik, hogy ez a két megoldás is egymás reciprokai (szorozd össze őket; `17^2=289`, `2·12^2=288`), ami azt jelenti, hogy az egyik a pozitív `x`-hez, a másik a negatív `"-"x`-hez tartozik. Elég csak a pozitívat nézni:

`(1+sqrt2)^x=17 + 12sqrt2`
`x=(log(17 + 12sqrt2))/(log(1+sqrt2))`
Ez az egyik megoldás, a másik pedig a negáltja.

Ezzel már akár meg is vagyunk, de ha feltételezzük, hogy hátha ez egy egész szám, jó lenne a pontos értéket megadni. Egyrészt persze csinálhatjuk azt, hogy számológéppel kiszámoljuk a logaritmus meg a tört értékét amilyen pontossággal a számológép tudja, aztán megnézzük, hogy az egészre kerekített érték valódi megoldás-e. Vagy gondolkodhatunk így:

`(1+sqrt2)^n=1+n·sqrt2+((n),(2))·2+((n),(3))·2sqrt2+((n),(4))·2^2+...`
Ennek kell `17 + 12sqrt2`-nek lennie. Vagyis:
`1+((n),(2))·2+((n),(4))·2^2+...=17`
`(n+((n),(3))·2+...)sqrt2=12 sqrt2`
Ami bal oldalak nagyon gyorsan elkezdenek elszaladni `n` növelésével, gyorsan kiderül, hogy `n=4` vagyis `x=4` a megoldás. Meg persze a `-4` is...
0