Gönderen Konu: Üçüncü dereceden polinomların ekstremum noktaları  (Okunma sayısı 2085 defa)

Çevrimdışı Metin Can Aydemir

  • G.O Genel Moderator
  • Geo-Maniac
  • ********
  • İleti: 1.531
  • Karma: +15/-0
Üçüncü dereceden polinomların ekstremum noktaları
« : Kasım 27, 2023, 10:01:46 ös »
Problem (Metin Aydemir): İki farklı ekstremum noktası olan üçüncü dereceden bir polinomun grafiğinde tepe ve çukur noktaları sırasıyla $A$ ve $B$ olsun. $A$ ve $B$ noktalarından geçen bir $\ell$ doğrusu çiziliyor. $\ell$ doğrusunun polinomun grafiğini kestiği $A$ ve $B$ dışındaki nokta $C$ olsun. $\frac{|AC|}{|BC|}$ oranının alabileceği tüm değerleri bulunuz.
Gerçek hikayeler aslında söylenmeyenlerdir.

Çevrimdışı Lokman Gökçe

  • Lokman Gökçe
  • Administrator
  • Geo-Maniac
  • *********
  • İleti: 3.816
  • Karma: +26/-0
  • İstanbul
Ynt: Üçüncü dereceden polinomların ekstremum noktaları
« Yanıtla #1 : Kasım 27, 2023, 10:11:02 ös »
Özet bir çözüm verebilirim. Üçüncü dereceden polinom fonksiyonların grafiği dönüm noktasına göre simetriktir. Buna göre, $C$ noktası dönüm noktası olduğu için $\dfrac{|AC|}{|BC|}=1$ olmalıdır.
Uğraşınca çözebileceğim zorlukta olan soruları çözmeyi severim.

Çevrimdışı Metin Can Aydemir

  • G.O Genel Moderator
  • Geo-Maniac
  • ********
  • İleti: 1.531
  • Karma: +15/-0
Ynt: Üçüncü dereceden polinomların ekstremum noktaları
« Yanıtla #2 : Kasım 28, 2023, 03:10:36 ös »
Birinci Yol: Aslında ispatlanmasını istediğim şey Lokman hocanın da belirttiği gibi üçüncü dereceden polinomların grafiğinin büküm noktasına göre simetrik olduğunu göstermekti. Bunun ispatı için $P''(a)=0$ olacak şekilde bir $a$ alalım ($a$, $P$'nin büküm noktasıdır). $P''$ birinci dereceden olduğundan böyle tek bir $a$ vardır. $Q(x)=P(x+a)-P(a)$ tanımlarsak, sadece $P$'nin grafiğini büküm noktası orijine denk gelecek şekilde kaydırmış oluruz, herhangi bir simetriklik bozulmayacaktır. $Q(0)=Q''(0)=0$ ve $Q$, üçüncü dereceden olduğundan $$Q''(x)=6Kx\implies Q'(x)=3Kx^2+L\implies Q(x)=Kx^3+Lx$$ formatında bulunur. Bu fonksiyon tek fonksiyon olduğundan orijine göre simetriktir. Dolayısıyla $P$ de büküm noktasına göre simetriktir. Dolayısıyla $P$'nin tepe ve çukur noktaları olan $A$ ve $B$ noktaları da $C$'ye göre simetrik olmalıdır.

İkinci Yol: Ekstremum noktalarının apsisleri $a<b$ olsun. $Q(x)=P(x+a)-P(a)$ dönüşümü uygulandığında $(a,P(a))$ noktası orijine taşınmış olur. Bu durumda grafik değişmeyeceğinden $Q(0)=Q'(0)=0$ olacaktır. $x=0$'da katlı kök vardır, iki farklı ekstremum olduğundan $Q$'nun $3$ kökü olmalıdır. Diğer kök de $x=\alpha$ olsun. Bu durumda $$Q(x)=x^2(x-\alpha)\implies Q'(x)=3x^2-2\alpha x$$ olmalıdır. Yani diğer ekstremum noktası da $\left(\frac{2\alpha}{3},\frac{4\alpha^2}{27}\right)$'dir. Ekstremumlardan geçen doğrunun denklemi $$y=\frac{\frac{4\alpha^3}{27}-0}{\frac{2\alpha}{3}-0}x=\frac{2\alpha^2}{9}x$$ olacaktır. Bu doğrunun $Q$ ile kesiştiği nokta da $C$'nin taşındığı nokta olacaktır. $$Q(x)=\frac{2\alpha^2}{9}x\implies x\left(x-\frac{\alpha}{3}\right)\left(x-\frac{2\alpha}{3}\right)=0$$ Burada $x=0$ ve $x=\frac{2\alpha}{3}$ apsisleri ekstremum noktalarının apsisleridir. $C$'nin taşındığı noktanın apsisi $x=\frac{\alpha}{3}$ olmalıdır. Bu da diğer iki noktanın orta noktası olduğundan $\dfrac{|AC|}{|BC|}=1$ olmalıdır.
Gerçek hikayeler aslında söylenmeyenlerdir.

 


Sitemap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 
SimplePortal 2.3.3 © 2008-2010, SimplePortal