Упоротые расчёты - олимпиадная задача

Вот такую задачку я нашёл на просторах интернета. Привожу ссылку на видеоролик:

Мне стало интересно ни сколько решение (хотя, вопреки названию канала, выпустившего ролик, это изучают в школе), столько само выражение. Давайте над ним поиздеваемся.

Может ли р быть математической функцией от х? По идее может, ведь математическая функция - это такая вещь, где множеству одних чисел (у нас это х) приводится в полное соответствие множество других чисел (у нас - р(х) ). То есть для каждого х есть соответствующее р, заданное математически. Мы даже можем аналитически задать эту функцию, переместив её значение в одну область, а аргументы - в другую (хотя итак норм смотрелось, тут я минус пропустил, не серчайте, он вроде для нас не важен):

У этой функции есть производная, и она тоже представляет собой изменяющуюся математическую функцию - это будет важно. Вернёмся к изначальному выражению:

Мне вдруг захотелось его (вот прямо так) продифференцировать:

Продолжаем издевательство, давайте найдём экстремумы функции, при таких х производная обращается в 0. Если вместо р' мы подставим нули, тогда получается (х0 показывает, что это уже конкретное число, а не множество)

При каких х0 данное выражение имеет смысл? Правильно, при любых (это линейная функция, которая определена на всей числовой прямой). Из этого следует, что производная нашей функции всегда должна быть равна нулю, а из этого следует, что наша функция р может быть только числом, только тогда может быть получена производная, которая всегда ноль:

И вот как так? Где я вас обманул? Как получается, что мы получили столь разные результаты?)

ЗЫ: Данный пост написан, чтобы немного поломать голову. Люди с особой чувствительностью, которые заявят об этом в комментариях, будут помещены в особых список чувствительных людей после моего ответного сообщения "Ваше мнение итить-колотить как важно для меня"

Лига упоротых расчетов

497 постов7K подписчиков

Правила сообщества

Лига занимается странными веселыми подсчетами на основании уже имеющихся в общем информационном доступе знаний. Расчеты - ради лулзов и хорошего настроения. Не нудите сами и не занудничайте в адрес других, играть в Шелдона Купера хорошо до определенного предела.

0
Автор поста оценил этот комментарий

так вторая функция совпадает с -2/x вне (-1-ε; 1+ε) совпадает с x^3-3x на [-1;1] и эти функции друг в друга гладко переходят на [-1-ε;-1] и [1; 1+ε]: экстремумы те же, знаки производной те же, а максимум и минимум уже есть: 2 и -2

раскрыть ветку (1)
0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Откуда -2/х взял? Мы вроде про х^3-3х говорили? Хочешь про -2/х? Охотно. Могу даже производную не смотреть, чтобы понять, что она не имеет экстремумов, но имеет ассимтоты, к которым будет приближаться, но не достигнет
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

нельзя понять только по экстремумам и знакам производной, вот тот же пример x^3-3x, принимающий все значения, и такая гладкая функция, которая совпадает с x^3-3x на отрезке [-1;1], а на обоих бесконечностях стремится к 0 как -2/x, такая, что -2 и 2 являются минимальным и максимальным значением

У обоих функций одинаковые экстремумы, одинаковые знаки производной, но у одной функции множество значений все R, а у другой [-2;2];

Или даже проще пример y=x и y=e^x: у обоих нет экстремумов, производная больше 0, но y=x принимает все значения, y=e^x принимает только положительные значения

Я к тому, что не экстремумы нужно применять для анализа множества значений

раскрыть ветку (1)
0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
И всë норм. Производная 3*х^2-3, имеет два нуля -1 и 1. До -1 и после 1 производная больше нуля, а в этом промежутке - меньше. Очевидно же, что у этой функции нет максимумов и минимумов, есть небольшая перемычка. Если бы мы увидели другие нули, тогда можно было бы говорить. А вообще - теорема Коши в помощь
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

ну вот тот же пример x^3-3x, производная 3x^2-3: нули производной -1 и 1 производная больше 0 (знак +) вне отрезка [-1;1] производная меньше 0 (знак -) на интервале (-1; 1): такие же горб-максимум в -1 и яма-минимум в 1, но x^3-3x принимает все значения из R

раскрыть ветку (1)
0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Классный пример. А посмотри на sin(x)
показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий

не очень понятно как только экстремумы функции могут явно указать множество значений, рассмотрим многочлен P(x)=x^3-3x, он принимает все вещественные значения, при этом у него 2 экстремума x=-1 - локальный максимум и x=1 - локальный минимум

раскрыть ветку (1)
0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Сами экстремумы не могут, может поведение производной до и после экстремума, точнее её знаки. По знакам сразу понятно, что вот тут у графика горб-максимум, а здесь яма-минимум. А между ними - область допустимых значений функции (если производная и её знаки покажут нам, что вне этой области значений нет)
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Вот тут ошибка.

"При каких х0 данное выражение имеет смысл? Правильно, при любых"


При x=-1 не имеет смысла.


Вы сказали "давайте найдём экстремумы".

В этом месте нужно обосновать как экстремум связан с решением задачи. У вас этого нет. Просто. О я знаю слово экстремум. Нужно его применить! Он точно влияет на решение! Зуб даю!


Раз нет логического обоснования каждого шага, значит у вас одно обоснование "мамой клянусь".


Вообще экстремум не о том что вы написали. Видимо вы имеете в виду область значений функции. Почитайте определение.

https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Экстремум

раскрыть ветку (1)
0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

На самом деле именно так всё и есть. Ошибка именно в этом утверждении. А выражение

р0=-2х0

всего лишь даёт указание, что при обращении производной в 0, значение функции в "-2" раза больше её аргумента (оно так и есть). А вот то, что это значение любое - нет

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Нужно доказать, что целые решения будут только в точке экстремума.

Собственно решение основано на этой ложной посылке.

раскрыть ветку (1)
0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Интересная точка зрения, объясните поподробнее. Я грешным делом думал, что может оказаться, что либо решения уравнения вообще в экстремумах, либо, что расстояние между минимумом и максимумом небольшое и туда помещается всего несколько целых чисел. Изначально такая идея и была
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Ваше решение основано на том, что экстремум функции p связан с наличием целых корней исходного уравнения.

Доказать связь вы не можете.

Следовательно ваше решение абсолютно неверное.

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Вообще с чего это решение, если я даже не написал ответ?)))
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Ваше решение основано на том, что экстремум функции p связан с наличием целых корней исходного уравнения.

Доказать связь вы не можете.

Следовательно ваше решение абсолютно неверное.

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Так я вроде и не писал, что это решение задачи. Где я писал про это в посте? Я вроде как написал, что мне само выражение интересно. Вы видите того, чего не было
Автор поста оценил этот комментарий

Вы по прежнему не можете доказать, что между решением задачи и точкой экстремума функции p есть связь.

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Как ужас, да, не могу. По моему я не говорил что это докажу. Я сказал только то, на что вы ответили
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

ну синус хороший частный случай, где все понятно, но мой посыл в том, что в общем случае чисто по точкам экстремума и знакам производной нельзя понять множество значений, поэтому не совсем понятен сам метод: какие еще нужны данные, чтобы понять множество значений, исходя из экстремумов

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Вот взять простой х^2 - по знакам производной до нуля функция убывает, а после нуля - возрастает. А значит меньше нуля значений у функций нету
0
Автор поста оценил этот комментарий

ну синус хороший частный случай, где все понятно, но мой посыл в том, что в общем случае чисто по точкам экстремума и знакам производной нельзя понять множество значений, поэтому не совсем понятен сам метод: какие еще нужны данные, чтобы понять множество значений, исходя из экстремумов

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Да как этот нельзя понять, когда ты сам мне расписал всë множество) Это в школе в 9 классе есть такая тема - исследование функций
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Вот тут ошибка.

"При каких х0 данное выражение имеет смысл? Правильно, при любых"


При x=-1 не имеет смысла.


Вы сказали "давайте найдём экстремумы".

В этом месте нужно обосновать как экстремум связан с решением задачи. У вас этого нет. Просто. О я знаю слово экстремум. Нужно его применить! Он точно влияет на решение! Зуб даю!


Раз нет логического обоснования каждого шага, значит у вас одно обоснование "мамой клянусь".


Вообще экстремум не о том что вы написали. Видимо вы имеете в виду область значений функции. Почитайте определение.

https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Экстремум

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Я говорил про р=2*х))) А так то да, на роль нельзя делить) И ещё раз - я это всё искал не для решения) зуб даю) А экстремум - это не там, где производная 0?
Автор поста оценил этот комментарий

Наличие экстремума не связано с наличием решения. Это разные вещи.


Каждый шаг вашего решения должен логически вытекать из предыдущего.


Вот так "О! Пускай решение будет в экстремуме. Мамой клянусь!" не работает.

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Нет, не "пускай", а оно там может быть, не подменяйте понятия и не приписывайте то, чего я не писал. Грубо говоря, экстремумы могут мне сказать, что при любом х значения функции будут то варьироваться не по всей числовой прямой, а только в некотором промежутке (который может и содержит искомые корни)
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

А, так ты пытался так исходную задачу решить? Мне показалось, что ты от нее вообще ушел, и просто решил по-своему над функцией поиздеваться. Если это все еще про исходную задачу, то действительно непонятно, при чем тут вообще экстремумы.

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Нет, была мысль попробовать решить по другому (и, забегая вперёд, скажу, она так тоже решается, хотя на Олимпиаде балл бы дали ниже). Просто вот увидел такой прикол
8
Автор поста оценил этот комментарий

во-первых, p=-x^2/(x+1), вы знак потеряли

во-вторых, когда мы получили необходимое условие на равенство нулю производной p=-2x, мы не показали, что все точки такого вида принадлежат неявной функции x^2+px+p=0, а у этой неявной функции всего две точки лежат на прямой p=-2x (0;0) и (-2; 4) которые и соответствуют экстремумам функции p=-x^2/(x+1)

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Про знак я сразу в посте написал (там в скобках), остальное почитаю) Вот могут же люди адекватно писать, спасибо

0
Автор поста оценил этот комментарий

математики это же не спорт

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Ну у них "Быстрее, интегральнее, сильнее"
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

пик нашего спорта пришелся на Медведева в 2008, а теперь о спорте думать даже не приходится

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Не скажи, наши математики и сейчас лучшие в мире

показать ответы

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества