Σελίδα 1 από 1

Τι δουλειά έχει εδώ ο Fermat;

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Σεπ 03, 2020 10:56 pm
από Mihalis_Lambrou
Δίνεται η f(x)= \dfrac {2020} {2020x+1}+ \dfrac {2347} {2347x+1}+ \dfrac {-2571} {-2571x+1}.

Εξετάστε χωρίς κομπιουτεράκι αν κάποιο από τιαf^{(17)}(0),\, f^{(19)}(0),\, f^{(21)}(0) είναι ίσο με μηδέν (το σύμβολο εννοεί παραγώγο).

Βέβαια, πρέπει να αιτιολογήσετε και τον τίτλο.

Re: Τι δουλειά έχει εδώ ο Fermat;

Δημοσιεύτηκε: Παρ Σεπ 04, 2020 12:48 am
από Μάρκος Βασίλης
Αρχικά, παρατηρούμε ότι:

\displaystyle{f(x)=\frac{1}{x+1/2020}+\frac{1}{x+1/2347}+\frac{1}{x-1/2571},}

οπότε, αφού \left(\dfrac{1}{x+a}\right)'=-\dfrac{1}{(x+a)^2},

έπεται ότι:

\displaystyle{f^{(n)}(x)=(-1)^{n}n!\left(\frac{1}{(x+1/2020)^{n+1}}+\frac{1}{(x+1/2347)^{n+1}}+\frac{1}{(x-1/2571)^{n+1}}\right).}

Έτσι, έχουμε:

\displaystyle{f^{(n)}(0)=(-1)^{n}n!(2020^{n+1}+2347^{n+1}+(-2571)^{n+1}),}

άρα f(0)=0\Leftrightarrow2020^{n+1}+2347^{n+1}=-(-2571)^{n+1}.

Για n περιττό το παραπάνω γράφεται:

\displaystyle{2020^{n+1}+2347^{n+1}=-2571^{n+1},}

που είναι αδύνατο γιατί το αριστερό μέλος είναι θετικό και το δεξί αρνητικό.

Για n άρτιο, επίσης:

\displaystyle{2020^{n+1}+2347^{n+1}=2571^{n+1},}

που είναι αδύνατο για n\geq2, από το τελευταίο θεώρημα του Fermat.