1 van 1

Geneste wortels

Geplaatst: wo 29 aug 2007, 08:58
door PeterPan
\(f(x) = \sqrt{-1+3\sqrt{-1+3\sqrt{-1+3x}}}\)
Los op
\(f(x) = x\)
.

Wat is het maximale domein van f?

Re: Geneste wortels

Geplaatst: wo 29 aug 2007, 16:13
door Lucas N
Beste,

f(x)=x

Gelet op het repeterend karakter van f(x), wil je dat x niet verandert, als je hem vermenigvuldigt met 3, een eraf haalt en de wortel neemt.

Ik los op x=sqrt(-1+3x) en vind

x=(3-5^.5)/2 of x=(3+5^.5)/2

Domein

Je wil -1+3x groter dan 0,

dus x groter dan 1/3

p.s.

Nummeriek oplossen (met grafische rekenmachine)

1 begin met een willekeurig getal, wg

2 Bereken (-1+3*wg)^.5

3 noem het antwoord weer wg

4 begin weer bij stap 2

zo blijkt de 2e oplossing een "attracktor"

Re: Geneste wortels

Geplaatst: wo 29 aug 2007, 16:28
door Lucas N
Peterpan,

Wat betreft het domein, ging ik iets te snel door de bocht.

De eerste oplossing valt erbuiten, zie ik op mijn grafische rekenmachine.

Ben wel benieuwd hoe je dat berekent.

Re: Geneste wortels

Geplaatst: wo 29 aug 2007, 17:03
door PeterPan
Je hebt 1 oplossing gevonden. Hoe toon je aan dat er geen meer zijn?

Re: Geneste wortels

Geplaatst: do 30 aug 2007, 09:34
door *gast_Lucas N_*
Een oplossing, omdat de wortel(wortel(wortel) funktie minder snel stijgt dan x, vanaf de oplossing.

Domein x groter dan 829/2178

Re: Geneste wortels

Geplaatst: do 30 aug 2007, 19:14
door PeterPan
\(f(x) = \sqrt{-1+3\sqrt{-1+3\sqrt{-1+3x}}}\)
Voor het domein moet
\(-1+3\sqrt{-1+3\sqrt{-1+3x}}\geq 0 \)
zijn.

dat wil zeggen
\(-1+3\sqrt{-1+3x}\geq \left(\frac13\right)^2 \)
(en tevens
\(-1+3\sqrt{-1+3x}\geq 0 \)
)

ofwel
\(\sqrt{-1+3x}\geq \frac{10}{27}\)
ofwel
\(-1+3x\geq \left(\frac{10}{27}\right)^2\)
(en tevens
\(-1+3x\geq 0\)
).

Dus maximale domein is
\([\frac{829}{2187},\infty)\)
.

Zoals Lucas N opmerkte zijn de oplossingen van de vergelijking
\(x = \sqrt{-1+3x}\)
oplossingen van
\(f(x) = x\)
voor zover de oplossingen binnen het definitiegebied van f liggen.
\(x = \sqrt{-1+3x}\)
kunnen we schrijven als
\(x^2 - 3x + 1 = 0\)
.

De oplossingen hier zijn
\(\rho_1 = \frac{2 - \sqrt{5}}{2}\)
en
\(\rho_2 = \frac{2 + \sqrt{5}}{2}\)
.

Alleen
\(\rho_2\)
ligt binnen het domein van f.

Om aan te tonen dat dit de enige oplossing is bekijken we 2 gevallen.

Stel
\(x > \rho_2\)
.

Dan kun je eenvoudig aantonen dat voor zulke x geldt
\(\sqrt{-1+3x} > x ( > \rho_2)\)
.

Herhaal dit kunstje nog 2 maal en je komt uit op
\(f(x) > x\)
.

Analoog geeft
\(x < \rho_2\)
uiteindelijk
\(f(x) < x\)
.

Er is dus inderdaad maar 1 oplossing.

Re: Geneste wortels

Geplaatst: vr 31 aug 2007, 00:11
door EvilBro
Volgens mij heeft deze vraag wel degelijk twee oplossingen:
\(x_1 = \frac{3-\sqrt{5}}{2}\)
\(x_2 = \frac{3+\sqrt{5}}{2}\)

Re: Geneste wortels

Geplaatst: vr 31 aug 2007, 09:14
door PeterPan
Klopt.
\(\frac{3-\sqrt{5}}{2} \approx 0,382\)
en domein is
\([0,379\cdots , \infty ) \)