Пожалуйста, найдите ошибку

Аватар пользователя
Xenia1996
Сообщений: 1876
Зарегистрирован: 11 сен 2010, 21:00

Пожалуйста, найдите ошибку

Сообщение Xenia1996 » 21 мар 2011, 09:48

Построить функцию из множества всех положительных рациональных чисел в него же, удовлетворяющую
$$f(f(x))=\frac{1}{x}$$ для всех положительных рациональных x.

Любое положительное рациональное число можно представить в виде $$\frac{n}{m}$$, где n и m - натуральные числа. После сокращения, и числитель и знаменатель не могут оба быть чётными. Назовём число розовым, если после сокращения либо и числитель и знаменатель нечётны, либо в разложении на простые сомножители чётного числителя (знаменателя) число двоек чётно. B противном случае, назовём число фиолетовым.

Моя функция строится так:

$$f(x)=1$$, если $$x=1$$,
$$f(x)=\frac{1}{0.5x}$$, если $$x>1$$ и розовое,
$$f(x)=2x$$, если $$x>1$$ и фиолетовое,
$$f(x)=\frac{1}{2x}$$, если $$x<1$$ и розовое,
$$f(x)=0.5x$$, если $$x<1$$ и фиолетовое,

Почему я думаю, что ошиблась? Да потому, что мой знакомый студент-математик утверждает, что функцию, требуемую в условии задачи, построить нельзя.
Последний раз редактировалось Xenia1996 29 ноя 2019, 08:21, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Xenia1996
Сообщений: 1876
Зарегистрирован: 11 сен 2010, 21:00

Пожалуйста, найдите ошибку

Сообщение Xenia1996 » 21 мар 2011, 10:13

Уже нашла ошибку :oops:
Если икс больше 1, но меньше 2, это не работает.

A если вместо x взять $$|x-1|$$?
Последний раз редактировалось Xenia1996 29 ноя 2019, 08:21, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Ian
Сообщений: 5455
Зарегистрирован: 28 июл 2009, 21:00

Пожалуйста, найдите ошибку

Сообщение Ian » 21 мар 2011, 10:32

Xenia1996 писал(а):Source of the post
$$f(x)=1$$, если $$x=1$$,
$$f(x)=\frac{1}{0.5x}$$, если $$x>1$$ и розовое,
$$f(x)=2x$$, если $$x>1$$ и фиолетовое,
$$f(x)=\frac{1}{2x}$$, если $$x<1$$ и розовое,
$$f(x)=0.5x$$, если $$x<1$$ и фиолетовое,
$$f(\frac 34)=\frac 23,f(\frac 23)=\frac 13$$ Однако почему бы не поискать еще на этом пути. Например, на $$\mathbb Q-(0)$$, a не на $$\mathbb Q_+$$ подобное вроде проходит
Последний раз редактировалось Ian 29 ноя 2019, 08:21, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Xenia1996
Сообщений: 1876
Зарегистрирован: 11 сен 2010, 21:00

Пожалуйста, найдите ошибку

Сообщение Xenia1996 » 21 мар 2011, 10:34

Пишу исправленное решение:

Назовём число розовым, если после сокращения $$|x-1|$$ либо и числитель и знаменатель нечётны, либо в разложении на простые сомножители чётного числителя (знаменателя) число двоек чётно. B противном случае, назовём число фиолетовым.

Моя функция строится так:

$$f(x)=1$$, если $$x=1$$,
$$f(x)=\frac{1}{0.5|x-1|}$$, если $$x>1$$ и розовое,
$$f(x)=2|x-1|$$, если $$x>1$$ и фиолетовое,
$$f(x)=\frac{1}{2|x-1|}$$, если $$x<1$$ и розовое,
$$f(x)=0.5|x-1|$$, если $$x<1$$ и фиолетовое,
Последний раз редактировалось Xenia1996 29 ноя 2019, 08:21, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Ian
Сообщений: 5455
Зарегистрирован: 28 июл 2009, 21:00

Пожалуйста, найдите ошибку

Сообщение Ian » 21 мар 2011, 10:39

$$f(0,5)=1$$
Последний раз редактировалось Ian 29 ноя 2019, 08:21, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Xenia1996
Сообщений: 1876
Зарегистрирован: 11 сен 2010, 21:00

Пожалуйста, найдите ошибку

Сообщение Xenia1996 » 21 мар 2011, 10:43

Ian писал(а):Source of the post
$$f(0,5)=1$$

Дык увидела уже...так вообще не работает...
И даже, если вместо $$2|x-1|$$ написать $$1+2|x-1|$$, всё равно не работает.
Последний раз редактировалось Xenia1996 29 ноя 2019, 08:21, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

typhoon
Сообщений: 12
Зарегистрирован: 16 мар 2011, 13:22

Пожалуйста, найдите ошибку

Сообщение typhoon » 21 мар 2011, 11:57

Нашел похожую задачу, более сильную, ee решение подходит и для этой.

[url=http://www.imo-official.org/problems.aspx]http://www.imo-official.org/problems.aspx[/url]

1990 год задача 4
Последний раз редактировалось typhoon 29 ноя 2019, 08:21, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Equinoxe
Сообщений: 613
Зарегистрирован: 07 мар 2011, 21:00

Пожалуйста, найдите ошибку

Сообщение Equinoxe » 21 мар 2011, 14:02

Я придумала такое решение, ошибки пока не вижу:
Ясно, что ряд чисел $$x, f(x), f(f(x)), f(f(f(x))), ...$$ будет таким:
$$\frac n m, \frac a b, \frac m n, \frac b a, \frac n m, ...$$
Значит, нам нужно просто уметь делить весь ряд по какому-то признаку на непересекающиеся 4-ки.
Ясно, что можно сделать $$n<m$$, $$a<b$$, но надо ещё как-то уметь однозначно переводить $$\frac n m$$ в $$\frac a b$$ и наоборот

Сделаем так:
Нам дали $$x = \frac n m$$ (как уже договорились, $$n < m$$), чтобы перевести его в $$\frac a b$$ ($$a < b$$)
Рассмотрим дерево Калкина-Уилфа, ясно, что если задавать число путём в этом дереве (0 — налево, 1 — направо), то всякое число <1 будет каким-то «…101001111001…0», тогда распределим пути по кол-ву 1ц перед последним нулём:0 — вставляем 1 (перед последним нулём)1 — убираем2 — вставляем3 — убираем …и т. д.Тогда путь 0 станет 10, 00 — 010, 000 — 0010, …0110 — …01110, …01110 — …0110Вроде всё на месте Обратимость обеспечили, скажем, что $$k(x) = 1$$, когда мы дадим $$x$$-у единичку и $$k(x) = 0$$, если наоборот, a $$p(x)$$ = число (не путь!), которое получится при помощи этих преобразований (ясно, что если до этого момента всё верно, то решение существует. Если я даже и ошиблась где-то, a решения не существует, то док-во его несуществования скорее всего будет как-то связано co счетностью и рациональностью, такая вот догадка наперёд)

Теперь рассмотрим тактику $$f(x)$$:
1. Если $$x = 1$$, то $$f(x) = 1$$
2. Если $$x < 1$$:
если $$k(x) = 1$$, то $$f(x)=p(x)$$
если $$k(x) = 0$$, то $$f(x)=\frac 1 {p(x)}$$
3. Если $$x > 1$$:
если $$k(\frac 1 x)=1$$, то $$f(x)=\frac 1 {p(\frac 1 x)}$$
если $$k(\frac 1 x)=0$$, то $$f(x)=p(\frac 1 x)$$

Вот пример:
$$x=\frac 3 5$$
1. найдём $$f(\frac 3 5)$$, путь по дереву будет 010, т.e. $$k(\frac 3 5)=0, p(\frac 3 5)=\frac 1 3$$, получили 3
2. найдём $$f(3)$$, путь по дереву у $$\frac 1 3$$ будет 00, т.e. $$k(\frac 1 3)=1, p(\frac 1 3)=\frac 3 5$$, получили $$\frac 5 3$$
3. найдём $$f(\frac 5 3)$$, путь по дереву у $$\frac 3 5$$ будет 010, т.e. $$k(\frac 3 5)=0, p(\frac 3 5)=\frac 1 3$$, получили $$\frac 1 3$$
4. найдём $$f(\frac 1 3)$$, путь по дереву будет 00, т.e. $$k(\frac 1 3)=1, p(\frac 1 3)=\frac 3 5$$, получили $$\frac 3 5$$
Сработало
Последний раз редактировалось Equinoxe 29 ноя 2019, 08:21, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Ludina
Сообщений: 244
Зарегистрирован: 12 мар 2011, 21:00

Пожалуйста, найдите ошибку

Сообщение Ludina » 21 мар 2011, 21:28

Equinoxe, прошу прощения за непонимание, но как в указанном примере вышло р(3/5)=1/3? Почему именно 1/3? Я не понимаю из чего видно что должно выйти именно так.

все! уже все понял
Последний раз редактировалось Ludina 29 ноя 2019, 08:21, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
Ian
Сообщений: 5455
Зарегистрирован: 28 июл 2009, 21:00

Пожалуйста, найдите ошибку

Сообщение Ian » 21 мар 2011, 22:04

Ian писал(а):Source of the post поискать еще на этом пути. Например, на $$\mathbb Q-(0)$$, a не на $$\mathbb Q_+$$ подобное вроде проходит
я имел в виду простую f
-меняющую знак для отрицательных
-меняющую знак и берущую обратную величину у положительных
B чем тут повезло: смена знака - отображение, коммутирующее c $$\frac 1x$$ и инволютивное (два раза сменить знак все равно что ни разу)
A в док-ве Equinoxe р коммутирует c $$\frac 1x$$, оно так продолжено может быть:$$p(x)=\frac 1{p(1/x)},x>1$$, инволютивно (график симметричен относительно прямой у=х,лежит кусками на прямых $$y=0,5(x+1)$$ и $$y=2x-1$$), биективно (рациональные в рациональные).
Этого и достаточно:
f(x)=$$\displaystyle \\p(x),p(x)<x\\p(1/x),p(x)>x\\1,x=1$$
та, что надо
Последний раз редактировалось Ian 29 ноя 2019, 08:21, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test


Вернуться в «Школьная математика»

Кто сейчас на форуме

Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 13 гостей