Σελίδα 1 από 1

Εκθετική Εξίσωση

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 27, 2018 10:22 am
από Mihalis_Lambrou
Να επιλυθεί στο \mathbb R η εξίσωση

\displaystyle{2^{\frac {1}{x}}x+ \frac {2^x}{x} = 4}

Ας την αφήσουμε 24 ώρες στους μαθητές μας.

Re: Εκθετική Εξίσωση

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 27, 2018 12:47 pm
από ΦΩΤΙΑΔΗΣ ΠΡΟΔΡΟΜΟΣ
Καλημέρα!
Αρχικά πρέπει x\neq 0
Αν x<0 τότε πάντα 2^{\frac{1}{x}}x+\frac{2^{x}}{x}<0<4
Άρα x>0
Θεωρούμε τις συναρτήσεις f(x)=2^{\frac{1}{x}}x , g(x)=\frac{2^{x}}{x}
Επειδή και οι δύο είναι γνησίως αύξουσες θα είναι και η q(x)=f(x)+g(x)=2^{\frac{1}{x}}x+\frac{2^{x}}{x}
x>2 τότε q(x)>4.
Παίρνουμε x=1 και προκύπτει 2+2=4 που ισχύει.Άρα μοναδική λύση είναι η x=1.

Re: Εκθετική Εξίσωση

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 27, 2018 1:22 pm
από Λάμπρος Κατσάπας
ΦΩΤΙΑΔΗΣ ΠΡΟΔΡΟΜΟΣ έγραψε:
Πέμ Δεκ 27, 2018 12:47 pm
Καλημέρα!
Αρχικά πρέπει x\neq 0
Αν x<0 τότε πάντα 2^{\frac{1}{x}}x+\frac{2^{x}}{x}<0<4
Άρα x>0
Θεωρούμε τις συναρτήσεις f(x)=2^{\frac{1}{x}}x , g(x)=\frac{2^{x}}{x}
Επειδή και οι δύο είναι γνησίως αύξουσες θα είναι και η q(x)=f(x)+g(x)=2^{\frac{1}{x}}x+\frac{2^{x}}{x}
x>2 τότε q(x)>4.
Παίρνουμε x=1 και προκύπτει 2+2=4 που ισχύει.Άρα μοναδική λύση είναι η x=1.
Γεια σου Πρόδρομε και χρόνια πολλά!

Mετά την παρατήρηση ότι αναζητούμε λύσεις για x>0 μπορείς να δουλέψεις και με τις κλασικές ανισότητες a>0\Rightarrow a+\frac{1}{a}\geq 2, a,b \geq 0 \Rightarrow a+b\geq 2\sqrt{ab}.

Re: Εκθετική Εξίσωση

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 27, 2018 1:39 pm
από Mihalis_Lambrou
ΦΩΤΙΑΔΗΣ ΠΡΟΔΡΟΜΟΣ έγραψε:
Πέμ Δεκ 27, 2018 12:47 pm

Θεωρούμε τις συναρτήσεις f(x)=2^{\frac{1}{x}}x , g(x)=\frac{2^{x}}{x}
Επειδή και οι δύο είναι γνησίως αύξουσες
Πρόδρομε, για ξαναδές το αυτό.

Re: Εκθετική Εξίσωση

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 27, 2018 2:07 pm
από Κω.Κωνσταντινίδης
Μια ερώτηση. Μια εκθετική μπορεί να έχει περισσότερες από μια λύσεις? Και κάτι ακόμα. Αφού την επιλύουμε στο R, γιατί βρήκαμε μόνο για x<2, x=1;
Θα παραθέσω τη λύση μου.
ΓιαX< 0 το αριστερό μέλος είναι αρνητικό, άτοπο.
Για x\geq 0 από AM-GM έχουμε 2^{\frac{1}{x}}x+\frac{2^{x}}{x}=4\geq 2^{\frac{1+x^{2}}{x}}\Leftrightarrow 2\geq \frac{1+x^{2}}{x}\Leftrightarrow 0\geq (x-1)^{2} άρα x=1

Re: Εκθετική Εξίσωση

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 27, 2018 2:42 pm
από ΦΩΤΙΑΔΗΣ ΠΡΟΔΡΟΜΟΣ
Έχετε δίκιο κύριε Μιχάλη :oops:
Και στις 2 συναρτήσεις η μονοτονία αλλάζει μεταξύ των 0 και 2 άρα θα προτιμήσουμε την λύση του κύριου Λάμπρου Κατσάπα με εφαρμογή της AM-GM.

Re: Εκθετική Εξίσωση

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Δεκ 27, 2018 6:01 pm
από Mihalis_Lambrou
Κω.Κωνσταντινίδης έγραψε:
Πέμ Δεκ 27, 2018 2:07 pm
Μια ερώτηση. Μια εκθετική μπορεί να έχει περισσότερες από μια λύσεις?
Γενικά, μπορεί να έχει όσες λύσεις θέλεις. Να μία με δύο: 2^x=x^2. Μία ρίζα είναι η x=2 και έχει μία στο διάστημα [-1,0].