A Sturm-módszer és alkalmazása



Hasonló dokumentumok
Tuzson Zoltán A Sturm-módszer és alkalmazása

V. GYAKORLATOK ÉS FELADATOK ALGEBRÁBÓL

Azonos névleges értékű, hitelesített súlyokból alkotott csoportok együttes mérési bizonytalansága

9. LINEÁRIS TRANSZFORMÁCIÓK NORMÁLALAKJA

A teveszabály és alkalmazásai

Hegedős Csaba NUMERIKUS ANALÍZIS

Mérési adatok feldolgozása Méréselmélet PE_MIK MI_BSc, VI_BSc 1

Ftéstechnika I. Példatár

Méréselmélet PE_MIK MI_BSc, VI_BSc 1

Tartalomjegyzék. 4.3 Alkalmazás: sorozatgyártású tűgörgő átmérőjének jellemzése

Valószínűségszámítás összefoglaló

Orosz Gyula: Markov-láncok. 2. Sorsolások visszatevéssel

A pályázat címe: Rugalmas-képlékeny tartószerkezetek topológiai optimalizálásának néhány különleges feladata

I. BEVEZETİ. i= 1 i= Z : Ai F és Ai Ai+ i Z : Bi F és Bi Bi+

6. Bizonyítási módszerek

Járattípusok. Kapcsolatok szerint: Sugaras, ingajárat: Vonaljárat: Körjárat:

Az elektromos kölcsönhatás

13. Tárcsák számítása. 1. A felületszerkezetek. A felületszerkezetek típusai

Debreceni Egyetem, Közgazdaság- és Gazdaságtudományi Kar. Feladatok a Gazdasági matematika I. tárgy gyakorlataihoz. Halmazelmélet

Dr. Balogh Albert: A statisztikai adatfeldolgozás néhány érdekessége


A Secretary problem. Optimális választás megtalálása.












A mágneses tér energiája, állandó mágnesek, erőhatások, veszteségek

Valószínűségszámítás. Ketskeméty László

Diszkrét Matematika 1. óra Fokszámsorozatok

METROLÓGIA ÉS HIBASZÁMíTÁS

Távközlő hálózatok és szolgáltatások Kapcsolástechnika

1.1 Példa. Polinomok és egyenletek. Jaroslav Zhouf. Első rész. Lineáris egyenletek. 1 A lineáris egyenlet definíciója

P É N Z Ü G Y I B E F E K T E T É S É S F I N A N S Z Í R O Z Á S hallgatói óravázlat (Nappali B. Sc. képzés)

Széki Hírek A Magyarszékért Egyesület kiadványa

Konfidencia-intervallumok

Hálózat gazdaságtan. Kiss Károly Miklós, Badics Judit, Nagy Dávid Krisztián. Pannon Egyetem Közgazdaságtan Tanszék jegyzet

Információs rendszerek elméleti alapjai. Információelmélet

n akkor az n elem összes ismétléses ... k l k 3 k 1! k 2!... k l!

A hidegzömítés alapesetei és geometriai viszonyai a 4.6. ábrán láthatók ábra A hidegzömítés alapesetei, zömítés (l/d) viszonyai

Az anyagáramlás intenzitása






A bankközi jutalék (MIF) elő- és utóélete a bankkártyapiacon. A bankközi jutalék létező és nem létező versenyhatásai a Visa és a Mastercard ügyek

specific (assignable) cause: azonosítható, tettenérhető (veszélyes) hiba megváltozott a folyamat

Szerszámgépek 5. előadás Március 13. Szerszámg. 5. előad. Miskolc - Egyetemváros 2006/ félév

Biostatisztika e-book Dr. Dinya Elek

Számelméleti alapfogalmak

18. Differenciálszámítás

Azonosító jel: MATEMATIKA EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA október 21. 8:00. Az írásbeli vizsga időtartama: 240 perc

Lineáris algebra I. Vektorok és szorzataik

Statisztika. Eloszlásjellemzők



Merev test mozgása. A merev test kinematikájának alapjai

Walltherm rendszer. Magyar termék. 5 év rendszergaranciával. Felületfûtés-hûtés Épületszerkezet-temperálás padlófûtés

FELADATOK a Bevezetés a matematikába I tárgyhoz

FEJEZETEK A HOMOGÉN FEJSOROZATOKRÓL

Műszaki folyamatok közgazdasági elemzése Előadásvázlat november 06. A közgazdaságtan játékelméleti megközelítései


FELADATOK A KALKULUS C. TÁRGYHOZ



KAOTIKUS VAGY CSAK ÖSSZETETT? Labdák pattogása lépcsôn




286 Versenyre előkészítő feladatok VIII. FEJEZET. ÖSSZEFOGLALÓ FELADATOK VIII.1. Versenyre előkészítő feladatok (337. oldal)


1. Adatok közelítése. Bevezetés. 1-1 A közelítő függvény





III. Áramkör számítási módszerek, egyenáramú körök

Hipotézis-ellenırzés (Statisztikai próbák)





Feladatok és megoldások a 11. heti gyakorlathoz

Kényszereknek alávetett rendszerek

Síkbeli csuklós szerkezetek kiegyensúlyozásának néhány kérdése

Lineáris algebra gyakorlat




5. Kombinatorika. 8. Legfeljebb hány pozitív egész számot adhatunk meg úgy, hogy semelyik kettő összege és különbsége se legyen osztható 2015-tel?

VALÓS SZÁMOK MEGKÖZELÍTÉSE TÖRTEKKEL

1. Az absztrakt adattípus


Átírás:

A turm-módszer és alalmazása Tuzso Zoltá, zéelyudvarhely zámtala szélsőérté probléma megoldása, vagy egyelőtleség bzoyítása agyo gyara, már a matemata aalízs eszözere szorítoz, mt például a Jese-, Hölderféle egyelőtleség, derválta stb A turm-módszerrel, számos lye úgymod az algebra, mérta, trgoometra, és aalízs határá elhelyezedő feladat, elem eszözöel oldható meg A módszert főleg változót tartalmazó, szmmetrus fejezése eseté alalmazhatju, amor az smeretlee valamlye ötése vagy feltétele tesze eleget A módszer léyege rövde: álladó összeg (vagy szorzat) mellett, valamely étváltozós fejezés változását övetjü, mözbe a változóat úgy özelítjü egymáshoz, hogy az összegü (lletve a szorzatu) álladó maradjo A változáso megfgyeléséből, meghatározva az egy változó értéét, újraezdjü az eljárást, de ezúttal változó eseté Véges lye lépés utá, az eljárásu véget ér A módszer léyegét a övetező feladato segítségével jobba megérthetjü A módszer ezdetét a övetező ét tulajdoság jelet: Alalmazás: Ha, y R és + y = álladó, aor a P(, y) = y szorzat: a) övesz, ha az y ülöbség csöe, b) csöe, ha az y ülöbség övesz Bzoyítás: Nylvá feltehető, hogy < y, eor létez olya e > 0 amelyre e < y Így az + e és y e számo özelebb vaa egymáshoz, mt az és y számo, az < + e < y e < y elredezés matt Mvel e < y, mdeéppe e < y () Eor P( + e, y e) P(, y) = e( y e) > 0, és ezért az a) állítás gaz Az e és y + e számo yílvá távolabb vaa egymástól, mt az és y számo Az e < y < y + e elredezés matt, hsze y < 0, mégább y < e () Eor felírható, hogy P( e, y + e) P(, y) = e( y e) < 0, és ezért a b) állítás s gaz Alalmazás: Ha, y R + és y = P, aor az (, y) = + y összeg: a) csöe, ha az y ülöbség csöe, b) övesz, ha az y ülöbség övesz

Bzoyítás: Nylvá feltehető, hogy 0 < < y, eor létez olya > amelyre a és y < Így y y számo özelebb vaa egymáshoz, mt az és y számo, a 0 < < < < y elredezés matt Mvel y < <, ezért mdeéppe y < < () Eor y y, (, y) = ( ) < 0, ezért az a) állítás gaz A b) állítás bzoyítása s hasoló, ott ellebe a (0,) feltételt ell fgyelembe ve A továbbaba terjesszü az előző tulajdoságoat a lasszus számta- és mérta özepe özött egyelőtleség bzoyítására Alalmazás: Ha mde eseté,,, R +, aor feáll az + + + egyelőtleség Bzoyítás: Feltételezzü, hogy 0, és legye P(,,, ) =, valamt + + =, bármely eseté Rögzítsü az,,, értéeet, és az, változó marad Tehát + = ( + + + ) álladó Az Alalmazás alapjá, ha az ülöbség csöe, aor a P(,,, ) szorzat övesz De, ezért az ülöbség aor csöe a legtöbbet, ha éppe = Tehát P(,,, ) P,,, ( ) () Továbbá + + = = Az előbbe mtájára rögzítsü az, 5,, számoat, az, pedg legye változó Tehát ( ) + = ( + + + ) álladó Továbbá az csöeése, a az 5 P(,,, ) szorzat öveedését déz elő De ( ) : ( ) =, így az előzőe alapjá azt apju, hogy P,,, P,,,, () Köye belátható, hogy ha tovább folytatju az eljárást, aor végül s

P(,,, ) P,,, = adód, am éppe a bzoyítadó egyelőtleséget jelet Megjegyzése: A bzoyítottaból megállapítható, hogy: ) Ha az + + = összeg álladó, aor a P(,,, ) = szorzat aor a legagyobb, ha = = = ) Ha az = P szorzat álladó, aor az (,,, ) = + + + összeg aor a legsebb, ha = = = Alalmazás: Ha,,, 0 és = π, aor π s s Bzoyítás: A szmmetra matt feltételezhető, hogy 0 () Rögzítsü az,,, értéeet, így + = álladó (), ahol = π Legye továbbá E(,,, ) = s Közelítsü az, értéeet úgy, hogy az összegü maradjo Két lye érté tehát + e és e, ahol 0 < e < Eor E( + e, e,,, ) E(,,, ) = [ cos( e ) cos( ) ] s () De 0 < e < < π, ezért cos( e) > cos( ), tehát a () sorába levő ülöbség poztív Tehát, ha csöe, és + = álladó, aor E(,,, ) övesz Az () és = π alapjá, π (elleező esetbe + + > π lee) π Tehát a () feltétellel, az távolság a legsebb, ha = Így π E(,,, ) E,,, Most az ( ) π, + + + = és + = (álladó) feltétel mellett megsmételjü az eljárást és hasolóa apju, hogy π π π E(,,, ) E,,,, Még (-)-szer megsmételve az eljárást, végül s a lácszabály alapjá azt apju, hogy E(,,, ) E π, π,, π s π = vagys éppe amt bzoyíta aartu

5 Alalmazás: Ha,,, 0 és =, aor ( + ) ( + ) Bzoyítás: Feltételezzü, hogy 0 () Rögzítsü az,,, értéeet, így = P () álladó, ahol P = : ( ) Legye E(,,, ) = ( + ), > és < Eor özelebb va az számhoz, mt az az -höz, és < < Tehát felírható, hogy: E(,,,, ) E(,,, ) = ( ) ( + ) < 0 Tehát, ha az, értéeet úgy özelítjü egymáshoz, hogy a szorzatu P = álladó marad, az E(,,, ) fejezés csöe Az = és az () alapjá bztosa gaz, hogy Tehát az ülöbség a legsebb, ha =, így E(,,, ) E(,,, ) Az eljárás smételt alalmazásával, a lácszabály alapjá azt apju, hogy E(,,, ) E(,,, ) ( ) ( + ) + = + Ezzel tulajdoéppe a egyelőtleséget gazoltu A továbbaba, bzoyos megszorításoal szorzato legsebb, vagy összege legagyobb értéét vzsgálju 6 Alalmazás: Ha összeg mamumát Megoldás: Feltételezzü, hogy változó Eor, y, z 0, és y z =, határozzu meg az (, y, z ) = + y + z 0 < y z Rögzítsü a z értéét és, y maradjo y = álladó Ha az y ülöbség övesz, aor az (, y, z ) összeg z csöe Az y ülöbség aál agyobb, mél sebb az értée Mvel = =, ezért yz (, y, z), y, z = + y + z Ezúttal most = a legsebb elérhető érté Így y z =, és a z y ülöbség

öveedésével az y + z összeg csöe Mvel y = =, ezért z y = a legsebb elérhető érté De eor az (, y, z ),, = + + = Alalmazás: Ha, y, z 0 és + y + z =, aor Bzoyítás: A feladatot átírva azt apju, hogy: y z = alapjá yz + z + y + y + z + z =, tehát y + yz + z yz + + + y + z + Ha most alalmazzu az +, y +, z + értéere a számta és a harmous özepe özött egyelőtleséget, aor + + y + + z + = + + + y + z + vagys + + Így ha, y, z 0 és + y + z =, elegedő bzoyíta, hogy: + y + z + E(, y, z) = y + yz + z yz (*) Feltételezzü, hogy 0 < y z (), és rögzítsü a z értéét Tehát + y = z (álladó) () Közelítsü az < y értéeet egymáshoz úgy, hogy özbe az összeg változatla maradjo Eor tehát Ee alapjá: ) Ha E( e, y e, z) E(, y, z) e( y e) + = z (**), ahol 0 < e < y z <, a (**) ülöbség poztív, így E(, y, z ) aor övesz, ha az és az y özeled egymáshoz Az + y + z = és () matt az y-hoz, ha = Tehát, a () alapjá az legözelebb va E(, y, z) E, y, z, ahol y + z = és y z Hasolóa y : =, így az y a legözelebb áll a z-hez, ha E, y, z E,, = y =, ezért z = Tehát 5

) Ha z >, aor a (**) ülöbség egatív, így E(, y, z) aor övesz, ha -et és y-t távolítju egymástól, persze + y= -z álladó marad Az () és () matt az =0, az y-tól a legtávolabb értéet adja Így ( ) E(, y, z) E 0, y, z = yz, ahol y + z = és y z Most az y -t és a z -t özelíteü ell egymáshoz De E ( 0, y, z ) E 0,, = y matt a legözelebb y érté a z-hez, az y =, ahoa Eze szert E(, y, z ) mamáls, ha = 0, y = z = és a szmmetra matt, ee a crulárs permutácó 8Alalmazás: Ha u, v, w 0, 6 E( u, v, w) = ( + u)( + v)( + w) fejezés legsebb értéét Megoldás: Feltételezzü, hogy z = Tehát = y = z = vagy és u + v + w =, határozzu meg az 0 u v w () Rögzítsü a w -t, legye u < v, 6 mözbe u + v = w álladó () Közelítsü egymáshoz az u -t és a v -t úgy, hogy az összegü maradjo álladó Eor felírható, hogy ( ) E( u + e, v e, w) E( u, v, w) = e( + w) v u e > 0 am azt jelet, hogy E( u, v, w ) övesz, így a mmum meghatározásáál ez em segít Távolítsu hát az u -t és a v -t úgy, hogy az összegü maradjo álladó Eor az u + v = w és () feltétele mellett a v-től a legtávolabbra eső u érté em 0, hsze u= 0 eseté v+ w= lee, ahoa elletmod a megfelelő Eor w feltétele Mvel 6 E( u, v, w) E, v, w 8, v w és 8 u = v + w 6 + 6, ezért 8 u w lee, am, így u = a 8 v + w = = () Tovább csöetés végett a 8 8 w és v özött távolságot smét övel ell Mvel v = w v, ezért 8 6 6 legözelebb v érté a w-hez, és a () alapjá E, v, w E,, = 8 8 6 6 8 6 v = a 6 w = Tehát 6 6

Eze szert E( u, v, w ) aor a legsebb, ha permutácó u =, v = w = és ee a crulárs 8 6 A módszer jobb elmélyítése végett, az érdelődő Olvasóa a övetező feladato megoldását javasolju: ) Ha,,, [ 0,] és ) Ha,,, > 0, és =, aor =, aor ( ) + ( ) ( ) ) Ha,,, ( 0,) és =, aor ) Ha,,, ( 0,), aor ( ) > 5),,, >, és =, aor aor az egyelőtleség fordított ráyú 6) Ha,,, > 0 és =, aor + Ameybe,,, ( 0, ) + + ) Ha, y, z 0 és + y + z =, aor 5( + y + z ) + 8yz 8) Ha, y, z 0 és + y + z =, aor ) Ha értéét 0 y + yz + z yz,, y, z, 6 és + y + z =, határozzu meg az F (, y, z ) = yz fejezés legsebb Forrásayag: [] Mrcea Gaga: Teme s probleme de matematca, Edtura Tehca, Bucurest- (- oldal) [] L Paatopol és társa: Egyelőtlesége (magyarra fordította Adrás zlárd), Gl Köyvadó, Zlah, 6