Консультация № 177239
14.03.2010, 02:46
0.00 руб.
0 2 2
Здравствуйте, уважаемые Эксперты.
Помогите, пожалуйста, решить систему:
[$8730$][(x-1)2+y2] + [$8730$][(x+1)2+y2] = 2
1+x3+y3 = 2-x

Заранее спасибо =))

Обсуждение

Неизвестный
14.03.2010, 16:48
общий
это ответ
Здравствуйте, Schuldig.
Т.к. очевидно, что вопрос предназначен для школьника, решим задачу соответствующими методами (хотя, используя сведения из высшей математики, решение можно было бы значительно алгоритмизировать).

Одно из решений системы найти легко - (0, 0).

Далее рассмотрим функцию
z(x) = √[(x-1)2+y2] + √[(x+1)2+y2]
(заметим, что z от y не зависит - y рассматриваем как параметр).

Исследуем функцию z(x) на экстремум:
dz/dx = (x-1)/√[(x-1)2+y2] + (x+1)/√[(x+1)2+y2].

dz/dx = 0 [$8660$] (1-x)/√[(x-1)2+y2] = (x+1)/√[(x+1)2+y2] = k,
где k=const.

Отсюда получаем систему
(1-x) = k*√[(x-1)2+y2]
(x+1) = k*√[(x+1)2+y2]

(x-1)2 = k2*(x-1)2 + y2
(x+1)2 = k2*(x+1)2 + y2

(x-1)2 = (x+1)2 [$8660$] x=0
(проверка показывает, что x=0 действительно является корнем уравнения dz/dx = 0).

То, что x = 0 является точкой минимума z(x) можно убедиться, вычислив z'(1) и z'(-1) и по знаку полученных чисел определить характер монотонности z(x).

В случае, когда y = 0, для любого x[$8800$]0 √[(x-1)2+y2] + √[(x+1)2+y2] > 2, что заведомо не удовлетворяет условию.

Теперь предположим, что y[$8800$]0. В общем, все аналогично.
Рассмотрев функцию z(y) = √[(x-1)2+y2] + √[(x+1)2+y2], приходим к выводу, что y = 0 - точка минимума этой функции (доказывается, в общем-то, аналогично и даже еще проще).

Итак, при x[$8800$]0 и y[$8800$]0 √[(x-1)2+y2] + √[(x+1)2+y2]>2.

Ответ: x=y=0.
давно
Мастер-Эксперт
319965
1463
14.03.2010, 20:04
общий
это ответ
Здравствуйте, Schuldig.

Для оценки наименьшего значения можно воспользоваться "неравенством треугольника" для модулей
|a|+|b|[$8805$]|a-b|
Тогда имеем
√[(x-1)2+y2] + √[(x+1)2+y2][$8805$]√[(x-1)2] + √[(x+1)2]=|x-1|+|x+1|
Рассмотрим далее функцию f(x)=|x-1|+|x+1|. При x[$8804$]-1 f(x)=-2x[$8805$]2, при -1[$8804$]x[$8804$]1 f(x)=2,
при x[$8805$]1 f(x)=2x[$8805$]2. Отсюда следует, что |x-1|+|x+1|=2 <---> -1[$8804$]x[$8804$]1.

Таким образом, первое уравнение системы выполняется <---> -1[$8804$]x[$8804$]1 и y=0.

Далее нам нужно решить второе уравнение в этих условиях, т.е. нужно решить уравнение
1+x3 = 2-x
при -1[$8804$]x[$8804$]1
Здесь слева стоит строго возрастающая функция, а справа - строго убывающая. Поэтому данное уравнение не может иметь
более одного решения. Легко проверяем, что x=0 решением является и удовлетворяет условию -1[$8804$]x[$8804$]1.

Ответ: x=0, y=0.
Форма ответа