• 締切済み

数学についての質問です

a>1 のとき、 x についての方程式 a*x = a^x を解くと、x=1でない方の解は a を用いてどう表現できますか f(x) = a^x - ax f'(x) = (a^x)*ln(a) - a f'(x) = 0 ⇔ x = 1 - log a (ln(a)) ここで、この差の関数の増減の変化点を、確かな解である x = 1 としてみると a = e このとき二解が一致し、常に a^x ≧ ax a = e の前後で他解の位置は x = 1 を前後する ここで他解 x' について a = x'^(1/(1-x')) を考えると a → ∞ : x' → 0 a → 1 : x' → ∞ 云云‥‥ 他解の存在やその他周辺のこともある程度分かるのですが、その解の表現の仕方がわからないです (>_<) 表現できなければその証明を、また、この問題に関することで興味深いこととかあれば教えてほしいです (^_^)/

みんなの回答

  • Tacosan
  • ベストアンサー率23% (3656/15482)
回答No.4

や, T に意味はないです. 「キーボードを見て, なんとなく打った」だけ. で, いわゆる初等超越関数で書けない... というのは (イメージとして) わかってもらえるかと.

sulphur_7d
質問者

補足

タコサンの T だったらどうしようと思って‥‥(笑) やっぱり初等という範囲では無理なのですね。 少しショックありつつも、 でも僕の中では更なる数学的展望に満ち満ちてます 勉強します!

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  • alice_44
  • ベストアンサー率44% (2109/4759)
回答No.3

あ、ミスプリあった。 ax = a^x を変形すると、 1 = x + log[1/a]w じゃなく 1 = x + log[1/a]x が正しい。 これと log[B] log[B]z = log[B]w + log[B] log[B]w を一致させる部分に間違いはないので、 結論は A No.2 と同じ x = (1/a)^W( (1/a)^(1/a) ) になる。 ま、こんなことしているよりも、 Tacosan の T 関数を定義して それがどんな性質を持つ関数かを研究したほうが 得るところはありそうだよね。

sulphur_7d
質問者

補足

やはり新しい関数の導入が必要になってくるんですね。 ランベルトの W 関数ですか‥‥。 僕のレベルではまだこういった関数を考えてみることもないので、ありがとうございます。 z = x^x の逆関数を考えると有意義なのですね‥‥。 勉強してみます! W関数によって表された解は‥‥一応、イメージできますね。 いや、でも、ランベルトからの冪数は少し厄介、しかも底がまた変数‥‥ a > 1 なら W ‥‥‥むむむ 少し困難が‥‥

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  • alice_44
  • ベストアンサー率44% (2109/4759)
回答No.2

指数方程式については、例によっていつもの 「ランベルトの W 関数」かなあ… xのx乗 の逆関数を、ランベルトの W 関数と言う。 w=W(z) と z=(wのw乗) が、同値。 この式の、底 B の対数を 2 回とると、 log[B]z = w log[B]w. log[B] log[B]z = log[B]w + log[B] log[B]w. 一方、問題の式 ax = (aのx乗) の 底 1/a の対数をとると、 log[1/a]a + log[1/a]x = x log[1/a]a. すなわち、 1 = x + log[1/a]w. 両式は、B = 1/a, log[B] log[B]z = 1, log[B]w = x で一致する。つまり、 x = (1/a)のW( (1/a)の(1/a)乗 )乗. ま、カタギの式じゃないね。 タコサンの T 関数を使ったほうが健全な気もする。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  • Tacosan
  • ベストアンサー率23% (3656/15482)
回答No.1

「表現できる」とはどういうことですか? 例えば 「ax = a^x を満たす, 1 でない値」を T(a) と書く ことにすれば「表現できる」よね. それがうれしいかどうかはともかくとして.

sulphur_7d
質問者

お礼

ありがとうございます。 ちなみに、この T 関数の名前の由来は‥‥? 僕の妄想だったらすみません。 ともかく、ありがとうございます。

sulphur_7d
質問者

補足

そうですよね。 制限がなければ、ですよね。 元々数学なんてすべて定義の世界ですし。 希望としては、整式 + 指数・対数 + 三角関数 の範囲でした。 直接的に、視覚的にわかりたかったのです。 これ以外になってくるともう、定義が二段階目に入ってしまいますよね。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • 2次方程式質問

    2次方程式、2x^2-ax+2=0 の1つの解が0と1の間に、他の解が1と2の間にあるとき 定数aの範囲は? f(x)=2x^2-ax+2とおくと このとき、このグラフが、x軸と、0<x<1かつ1<x<2で交わる条件を求めるんですよね。 それで、なぜf(0)>0かつf(1)<0かつf(2)>0 とわかるんですか

  • 数学

    2次方程式x^2+2ax-a+2=0の異なる2つの解がともに3より小さくなるような 定数aの値の範囲を求めよ f(x)=x^2+2ax-a+2とすると ・判別式D>0 ・軸x=-a<3 ・f(3)>0 という条件が解答に書かれてました。 f(3)>0という条件はどういう意味なのでしょうか? お願いします

  • 数学についての質問です

    3次方程式 x^3+ax^2+b=0・・・* (a,bは定数)があり、x=1は*の解である (1)bをaを用いて表わせ (2)*が異なる3つの実数解を持つようなaの値の範囲を求めよ (3)(2)のとき、*の異なる3実数解をα、β、γとするとき、aの値を求めよ がどうしてもわかりません よろしくお願いします

  • 数学を教えてください

    高2です 解答お願いします 実数a,bは等式 x^4+x^3+x^2+x+1=(x^2+ax+1)(x^2+bx+1) を満たすものとする 1 a+b、abを求めなさい 2 複素数αが二次方程式 x^2+ax+1=0 の解ならば 1/αもこの方程式の解であることを示しなさい 3 二次方程式 x^2+bx+1=0 の解は(2)のα用いて、α^2、1/α^2と表されることを示しなさい ちなみに1,2はわかっているので3だけで構いません

  • 数学の問題(前回の質問でミスがありました)

    数学の問題: 4x^2+4ax+5a-2=0が2つの異なる実数解を持ち、 1つはx<-2、他の解が-2<x<-1の範囲にある。このときa の値の範囲を求めよ。という問題で、f(x)=4x^2+4ax+5a-2とおいて、f(-1)>0かつf(-2)<0としてaの範囲を求めるのは、なぜ間違いですか?

  • 数学二次関数でわからないもんだいがあります

    問題集で分からない問題があります><どなたかたすけてください>< 以下問題です あと二乗をパソコンでだせなかったので、そこは漢字になってます。。 読みづらくてごめんなさい。 xは、×ではなく小文字です>< 問題)  二次方程式 (2x二乗) - (ax)  + (2) = 0  の一つの解が0と1の間に、ほかの解が1と2の間にあるとき、定数aの範囲は次のうちどれか。 解答)4<a<5 なのですが、途中式で分からないところがあります。。 二次方程式を f(x)=2x二乗 -ax +2 と置き、二次関数で解くみたいなのですが、 f(1)=4-a<0 f(2)=10-2a>0 となっています。なんで0より大きいとか小さいとか分かるのでしょうか?? よくわからず困ってます。 どなたか分かる方いらっしゃいましたら教えてください!!><;

  • 数学の問題が分からないです・・・

    数学の問題が分からなくなってしまいました・・・ 解答見ても、答えしか書いてなくて・・・(泣) この問題です。 〈二次方程式〉 Xの二次方程式 x²+2ax-18a+27=0…(1)と x²-ax-4=0…(2)について、(1)の解の1つがaであるとき、aの値と(2)の解を求めなさい。 です。 どなたかお願いします。

  • 方程式の実数解の個数

    問題 a は定数とする。方程式 ax =2logx + log3 の実数解の個数について調べよ。 ただし、lim(x → ∞) (logx)/x = 0 を用いてもよい。 真数条件より、x > 0 であるから、与えられた方程式は (2logx + log3)/x = a と同値。 f(x) = (2logx + log3)/x とすると、f ' (x) = (2-log3x^2)/ x^2 f(x) =0 とすると、x >0 であるから、log3x^2 = 2 より、 3x^2 = e^2, x = e/ √3 x > 0 における増減は、 0 < x < e/√3 のとき、f ' (x) > 0 , f(x)は 増加、 x = e/√3のとき、 f ' (x) = 0, f(x)= 極大値 2√3/e e/√3 < x のとき f ' (x) < 0、f(x) は減少 また、lim (x→+0) = -∞, lim (x→∞) f(x) = 0 よって、グラフと直線y= a の共有点の個数から、実数解の個数は 2√3/e < a のとき 0 個 a ≦ 0 a = 2√3/e のとき 1 個 0 < a < 2√3/e のとき 2 個             ※ ここで質問なのですが、上記のlim (x→∞) f(x) = 0 というのは、ロビタルの定理 lim (x→∞) logx /x = 0 より導くことができるのがわかります。 すなわち、f(x) はxが増えるにつれて、0に向かって収束するということですよね。 では、lim (x→+0) = -∞はこのグラフにおいてどういう意味なのでしょうか。 x→+0 というのは マイナス側から x=0 に近づけるということは分かるのですが、このグラフは真数条件の x >0 の範囲内にあてはまる、すなわち、このグラフのマイナス側は存在しないと思ったのですが。。。 詳しい方教えてください。 お願いします。

  • 数学IIです ※3問あります

    1、 方程式 x^3+2x^2+ax+b=0 の2つの解が2,-1のとき、 a,bの値と他の解を求めよ。 2、 次の方程式を解け。 (1)2x^3-5^2+1=0 (2) (x-1)(x-2)(x-3) =2・3・4 自分で解いてみましたが なかなか解けません。 たくさんありますが できるかたは教えてください。

  • 高校数学の問題について質問です!

    xの2次式f(x)=ax^2+2bx+c において、a,b,cは整数、f(0)とf(1)は奇数であるとする。 (1) aは偶数であることを示せ。 (2)2次方程式f(x)=0は整数解を持たないことを示せ。 数学が苦手で、まったく解答にたどりつけません。 どうか、解法をおしえていただきたいです。 よろしくお願いします。