avva: (Default)
[personal profile] avva
Две математических задачки, попавшиеся мне в последние сутки и понравившиеся.

На любителя!

1. (украдено у [livejournal.com profile] ppetya) Может ли непрерывная непостоянная функция на отрезке принимать каждое свое значение несчётное число раз?

2. В каждом узле координатной сетки на плоскости записано положительное число, так, что число в каждом узле является средним значением своих четверых соседей. Доказать, что все числа равны между собой.
Page 1 of 3 << [1] [2] [3] >>

Date: 2003-02-01 10:46 pm (UTC)
From: [identity profile] ppetya.livejournal.com
ничего не украдено -- кто ж так ворует-то?

Re:

Date: 2003-02-01 10:49 pm (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Взято с разрешения, да.

Re:

Date: 2003-02-01 10:52 pm (UTC)
From: [identity profile] ppetya.livejournal.com
В любом случае -- есть замечательное слово "позаимствовано" (так папа Гека Финна говаривал)

Date: 2003-02-01 11:59 pm (UTC)
From: (Anonymous)
sin(1/x), x=(0,1) ?

Date: 2003-02-02 12:14 am (UTC)
From: [identity profile] ex-ilyavinar899.livejournal.com
по-моему, это как раз счётное число раз.

Date: 2003-02-02 12:16 am (UTC)
From: [identity profile] ex-ilyavinar899.livejournal.com
1. какой-нибудь фракталь, выглядящий так:

 - 
   ---
         -
           ---------
                     - 
                       ---
                           -

Date: 2003-02-02 12:24 am (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Нет, это не подходит.

Date: 2003-02-02 12:24 am (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
чиво-чиво?
From: [identity profile] graph.livejournal.com
Функция может выглядеть примерно так. Возьмем, например, синусоиду принимающую значенияв [-1; 1]. "Заставим" ее в окрестности нуля вести себя по-другому: сохраняя амплитуду (от -1 до 1), пересекать ось абсцисс несчетное число раз. В качестве нулей функции можно взять какое-нибудь произвольное несчетное множество...
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Неясно, однако, что Вы упростили и как приблизились к тому, чтобы решить задачу ;-)

Date: 2003-02-02 02:53 am (UTC)
From: [identity profile] lu-in-pampas.livejournal.com
2. Если все числа положительные, то среди них существует минимальное число - a. Если их несколько - возьмём любой узел координатной сетки, где стоит - a (x, y). Все его четыре соседа тоже равны а (если хоть один из них больше а, то их среднее будет больше а. Упс). И все соседи соседей - равны а, и т.д. Пусть есть узел (X,Y), значение в котором - b, не равное а.
Будем передвигаться от (x,y) по горизонтали к (X,y), потом по вертикали к (X,Y). И в каждом узле на нашем пути будет а (иначе - упс). И в итоге всё равно окажется, что в соседнем узле с а стоит b. Упс ;-)

Date: 2003-02-02 03:13 am (UTC)
From: [identity profile] ex-petruha.livejournal.com
ось OX сама по себе это бесконечное число точек. по определению функции, одному значению X, сопоставлено только одно значение Y.

Теперь если фунцкия принимает КАЖДОЕ свое значение бесчетное число раз, то очевидно что любой точке по оси Х соответвтвуют бесконечное число значений по оси Y. а раз так то это не функция.

Re:

Date: 2003-02-02 03:17 am (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Если все числа положительные, то среди них существует минимальное число - a.

Это заключение неверно, поэтому, увы, неверно и всё остальное ;-)

Re:

Date: 2003-02-02 03:23 am (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Теперь если фунцкия принимает КАЖДОЕ свое значение бесчетное число раз, то очевидно что любой точке по оси Х соответвтвуют бесконечное число значений по оси Y.

Нет, это неверно совсем.
From: [identity profile] ex-petruha.livejournal.com
можно ли сказать, что если фунцкия принимает значение b бесконечное число раз, то при построении графика этой функции, мы, в частности, должны будем провсти прямую y=b?
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Вот например функция y=sin(x) принимает каждое своё значение бесконечное число раз.

Date: 2003-02-02 04:07 am (UTC)
From: [identity profile] diam.livejournal.com
Из-за того, что (0,1) - не отрезок ?

Re:

Date: 2003-02-02 04:26 am (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Из-за того, что пересекает счётное число раз, а не несчётное.

Типа, функция Кантора?

Date: 2003-02-02 04:45 am (UTC)
From: [identity profile] kapahel.livejournal.com
Если не подразумевалось "абсолютно непрерывная", то пример хороший.

Date: 2003-02-02 05:09 am (UTC)
From: [identity profile] g-beispiel.livejournal.com
Вторая задача -- это про дискретный лапласиан, и явно представляет собой дискретную версию известных теорем про гармонические функции. Можно решить, например, так. Пусть u(x,y) есть число в узле с координатами (x,y). Тогда, по условию,


u(x + 1,y) + u(x-1,y) + u(x,y+1) + u(x,y-1) - 4 u(x,y) = 0


Если теперь перейти к Фурье-представлению: сдвиг на 1 вдоль x заменим на eikx, и т. д. Получаем


(2 cos kx + 2 cos ky - 4) u(kx, ky) = 0


(при этом kx и ky меняются от -π до π -- физики это называют зоной Бриллюэна). Видно, что решение существует, если u(k) отлично от нуля только при k=0, для всех других k выражение в скобках отлично от нуля.

Из такого решения видно, что никакой двумерной специфики здесь нет, этот факт справедлив в любой размерности.

Уточнение.

Date: 2003-02-02 05:52 am (UTC)
From: [identity profile] g-beispiel.livejournal.com
Забыл уточнить, что условие положительности решения исключает неограниченно растущие решения уравнения Лапласа (такие решения обязательно меняют знак, т.к. они на больших расстояниях пропорциональны cos(nф) rn). Поэтому можно пользоваться преобразованием Фурье.

Date: 2003-02-02 07:24 am (UTC)
From: [identity profile] ait.livejournal.com
Разделим наш отрезок на счетное число подотрезков следующим способом

Начинаем с исходного отрезка
Если функция строго убывает на нем или строго возрастает, то прекращаем делить его и помещаем в набор А,
если функция постоянна на отрезке то помещаем его в набор В и тоже прекращаем делить
иначе делим пополам и применяем тот же процесс к каждой из половинок.
Понятно, что таким образом объединение А и В является счетным покрытием всего исходного отрезка.

Понятно, что набор А не может быть пустым. Иначе нарушилась бы непрерывность.

На любом отрезке из набора А функция принимает каждое значение ровно один раз (монотонность). Рассмотрим какое-нибудь из этих значений, принимающееся функцией на исходном отрезке несчетное число раз. На отрезках из А оно принимается лишь счетное число раз (опять же по одному на отрезок). Значит на каком-то из отрезков В функция постоянна и принимает ровно это значение. Но число отрезков в В счетно, а значит счетно и множество значений, принимаемых функцией на вс ех отрезках их В. В тоже время образ отрезка из А - тоже отрезок (непрерывность), т.е. множество несчетное. Противоречие.

Re:

Date: 2003-02-02 07:33 am (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Понятно, что таким образом объединение А и В является счетным покрытием всего исходного отрезка.

Почему?

Date: 2003-02-02 07:41 am (UTC)
From: [identity profile] ait.livejournal.com
Счетно потому что даже всех диадических отрезков счетное число. А отрезки, входящие в А или В именно таковы.
А весь отрезок покрыт по построению.

Re:

Date: 2003-02-02 07:45 am (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Нет, почему весь отрезок покрыт, непонятно.
Page 1 of 3 << [1] [2] [3] >>

December 2025

S M T W T F S
  123 4 56
78 9 10 11 1213
1415 1617181920
21 22 23 24 2526 27
28293031   

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Dec. 29th, 2025 10:49 am
Powered by Dreamwidth Studios