сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Если m и n  — на­ту­раль­ные числа, то какое наи­боль­шее зна­че­ние может до­сти­гать наи­мень­шая из ве­ли­чин  ко­рень n сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: m конец ар­гу­мен­та и  ко­рень m сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: n конец ар­гу­мен­та .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

I. Пусть f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка . Легко по­ка­зать, что f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка arrow 0 при x arrow 0, f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка arrow 1 при x arrow бес­ко­неч­ность , f воз­рас­та­ет, когда x из­ме­ня­ет­ся от 0 до e, и f убы­ва­ет, когда x из­ме­ня­ет­ся от e до  бес­ко­неч­ность . Сле­до­ва­тель­но, мак­си­маль­ное зна­че­ние, ве­ли­чин f(k), где k=1, 2, \ldots, равно \max левая круг­лая скоб­ка f левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , f левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка . По­сколь­ку 3 в квад­ра­те боль­ше 2 в кубе , f левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше f левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , от­ку­да C=3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка . Тогда f левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка для всех по­ло­жи­тель­ных целых m. Если n боль­ше или равно m, то m в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: n конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно m в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: m конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка , сле­до­ва­тель­но, \min левая круг­лая скоб­ка m в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: n конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка , n в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: m конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

II. Пред­по­ло­жим сна­ча­ла, что m=n, тогда нам нужно до­ка­зать, что  ко­рень n сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: n конец ар­гу­мен­та мень­ше или равно ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , или что 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно n в кубе . Но по­след­нее не­ра­вен­ство легко до­ка­зать при n боль­ше или равно 1 c по­мо­щью ма­те­ма­ти­че­ской ин­дук­ции. Дей­стви­тель­но,

 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно n в кубе arrow 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 3 n в кубе = n в кубе плюс 3 n в квад­ра­те плюс 3 n плюс левая круг­лая скоб­ка n минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка n в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка n в квад­ра­те минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка n.

Но это вы­ра­же­ние боль­ше  левая круг­лая скоб­ка n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в кубе при n боль­ше или равно 3. Слу­чаи n=1, 2 три­ви­аль­ны.

Далее пред­по­ло­жим, что 1 мень­ше или равно n мень­ше или равно m. Тогда

 n в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: m конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно n в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: n конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Ответ:  n в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: m конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно n в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: n конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .