Re: [obm-l] Problema 6 do dia 1 da IMC-rascunhos

2003-08-14 Por tôpico Johann Peter Gustav Lejeune Dirichlet
Ah,eu nao li sua soluçao ainda mas me lembrei do
artigo.Va no link 

http://www.unl.edu/amc/a-activities/a4-for-students/

Ai estara um artigo do Kiran sobre desigualdades.
Talvez depois eu acabe o problema...



 
--- Claudio Buffara
[EMAIL PROTECTED] escreveu:  on
08.08.03 17:16, Johann Peter Gustav Lejeune
 Dirichlet at
 [EMAIL PROTECTED] wrote:
 
  Oi turmaOntem imprimi a prova da
 decima
  IMC.Eu nao consegui fazer muita coisa,afinal
  ainda estou nmo ensino me dio.Mas parei pra
  pensar no problema seis no onibus enquanto
  voltava a casa.Aqui vai um resumo.
  
  Seja f(x)=soma de 1 ate n de a_n*x^n um
  polinomio em R[x].Se f(t)=0 acarreta Re(t)0
  entao a_k*a_(k+3)a_(k+2)*a_(k+3)
  Podemos supor que o polinomio e monico.
  Consegui resolver isto no caso n=3:
  Caso 1:as raizes sao reais.Logo o polinomio
 pode
  ser escrito na forma (t+t1)(t+t2)(t+t3) com
 os ts
  positivos.Assim basta abrir e conferir a
  desigualdade automaticamente!
  Caso 2:complexos nas raizes.Basta fazer
  Re(f)=Im(f)=0,escrever e usar o caso
 anterior!
  
  Pro caso geral tive uma ideia bem
 legal.Tentem
  ver se este artigo ainda esta online,senao...
  
  Parece Parece que na pagina da AMS tem algo
 do
  Kiran Kedlaya sobre desigualdades.Tem um
 truque
  util que deve dar para o gasto nesse
 problema...
  Favor procurar em www.ams.org algo
 parecido...
  
 Oi, Dirichlet:
 
 O enunciado na verdade diz que:
 a(k)*a(k+3)  a(k+1)*a(k+2) para k = 0,1,..,
 n-3
  
 *
 
 Esse deu um certo trabalho...
 
 Na minha opiniao, a observacao mais importante
 para esse problema eh a
 seguinte:
 Se todas as raizes de um dado polinomio real
 p(x) tem parte real negativa,
 entao os fatores irredutiveis de p(x) serao da
 forma:
 (x + a), onde a eh um real positivo
 ou
 (x^2 + bx + c), onde b e c sao reais positivos.
 Assim, se p(x) = a(0) + a(1)*x + ... +
 a(n)*x^n, entao todos os a(i) terao o
 mesmo sinal (em particular, se p(x) for monico,
 entao todos os coeficientes
 serao positivos)
 
 Isso quer dizer que, para 0 = i = j = n,
 teremos a(i)*a(j)  0.
 
 *
   
 Os casos onde grau(p(x)) = 1, 2 e 3 podem ser
 verificados por inspecao, como
 voce disse.
 
 Hipotese de inducao:
 Suponha que o resultado seja verdadeiro para
 polinomios de grau = n.
 
 Seja p(x) = b(0) + b(1)*x + ... +
 b(n+1)*x^(n+1) um polinomio de grau n+1
 cujas raizes tem parte real negativa.
 
 Precisamos considerar apenas dois casos:
 
 CASO 1: Todas as raizes de p(x) sao reais (e
 negativas).
 Nesse caso, podemos escolher duas dessas raizes
 e chamar a sua soma -t e seu
 produto de u (u, t: reais positivos).
 
 CASO 2: p(x) possui (pelo menos) um par de
 raizes complexas conjugadas.
 Nesse caso, podemos chamar as suas partes reais
 (que sao iguais) de -t/2 e
 seus modulos (tambem iguais) de raiz(u) (u, t:
 reais positivos).
 
 Em ambos os casos podemos escrever:
 p(x) = (x^2 + tx + u)*q(x), onde q(x) eh um
 polinomio de grau n-1 cujas
 raizes tem parte real negativa.
 
 *
 
 q(x) = a(0) + a(1)*x + ... + a(n-1)*x^(n-1) ==
 
 Para 0 = k = n+1, a relacao entre os
 coeficientes de p(x) e q(x) eh:
 
 b(k) = u*a(k) + t*a(k-1) + a(k-2)
 
 onde convencionamos que:
 a(-2) = a(-1) = a(n) = a(n+1) = 0.
 
 *
 
 Seja k um inteiro tal que 0 = k = n-2.
 
 b(k+1)*b(k+2) - b(k)*b(k+3) =
 
 [u*a(k+1) + t*a(k) + a(k-1)]*[u*a(k+2) +
 t*a(k+1) + a(k)] -
 [u*a(k) + t*a(k-1) + a(k-2)]*[u*a(k+3) +
 t*a(k+2) + a(k+1)] =
 
 [a(k+1)a(k+2) - a(k)a(k+3)]*u^2
 + [a(k+1)^2 - a(k-1)a(k+3)]*u*t
 + [a(k)a(k+1) - a(k-1)a(k+2)]*t^2
 + [a(k-1)a(k+2) - a(k-2)a(k+3)]*u
 + [a(k)^2 - a(k-2)a(k+2)]*t
 + [a(k-1)a(k) - a(k-2)a(k+1)] =
 
 A*u^2 + B*u*t + C*t^2 + D*u + E*t + F, onde,
 pela hipotese de inducao
 aplicada a q(x), os coeficientes A, C, D e F
 sao positivos.

 a(k-1)a(k)  a(k-2)a(k+1)  0  (vide observacao
 acima)
 a(k)a(k+1)  a(k-1)a(k+2)  0 ==
 
 Multiplicando ambas as desigualdades, obtemos:
 a(k-1)a(k)^2a(k+1)  a(k-2)a(k-1)a(k+1)a(k+2)
 
 Dividindo ambos os membros por a(k-1)a(k+1)
 (que eh uma quantidade
 positiva), obtemos:
 a(k)^2  a(k-2)a(k+2) ==
 
 E = a(k)^2 - a(k-2)a(k+2)  0
 
 Analogamente, podemos provar que B  0.
 
 Ou seja, t, u, A, B, C, D, E, F sao todos
 positivos ==
 
 b(k+1)b(k+2) - b(k)b(k+3)  0 e acabou!!!
 
 Um abraco,
 Claudio.
 
 

=
 Instruções para entrar na lista, sair da lista
 e usar a lista em

http://www.mat.puc-rio.br/~nicolau/olimp/obm-l.html

= 

___
Conheça o novo Cadê? - Mais rápido, mais fácil e mais preciso.
Toda a web, 42 milhões de páginas brasileiras e nova busca por imagens!
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Re: [obm-l] Problema 6 do dia 1 da IMC-rascunhos

2003-08-14 Por tôpico Claudio Buffara
on 08.08.03 17:16, Johann Peter Gustav Lejeune Dirichlet at
[EMAIL PROTECTED] wrote:

 Oi turmaOntem imprimi a prova da decima
 IMC.Eu nao consegui fazer muita coisa,afinal
 ainda estou nmo ensino me dio.Mas parei pra
 pensar no problema seis no onibus enquanto
 voltava a casa.Aqui vai um resumo.
 
 Seja f(x)=soma de 1 ate n de a_n*x^n um
 polinomio em R[x].Se f(t)=0 acarreta Re(t)0
 entao a_k*a_(k+3)a_(k+2)*a_(k+3)
 Podemos supor que o polinomio e monico.
 Consegui resolver isto no caso n=3:
 Caso 1:as raizes sao reais.Logo o polinomio pode
 ser escrito na forma (t+t1)(t+t2)(t+t3) com os ts
 positivos.Assim basta abrir e conferir a
 desigualdade automaticamente!
 Caso 2:complexos nas raizes.Basta fazer
 Re(f)=Im(f)=0,escrever e usar o caso anterior!
 
 Pro caso geral tive uma ideia bem legal.Tentem
 ver se este artigo ainda esta online,senao...
 
 Parece Parece que na pagina da AMS tem algo do
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 util que deve dar para o gasto nesse problema...
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Oi, Dirichlet:

O enunciado na verdade diz que:
a(k)*a(k+3)  a(k+1)*a(k+2) para k = 0,1,.., n-3
 
*

Esse deu um certo trabalho...

Na minha opiniao, a observacao mais importante para esse problema eh a
seguinte:
Se todas as raizes de um dado polinomio real p(x) tem parte real negativa,
entao os fatores irredutiveis de p(x) serao da forma:
(x + a), onde a eh um real positivo
ou
(x^2 + bx + c), onde b e c sao reais positivos.
Assim, se p(x) = a(0) + a(1)*x + ... + a(n)*x^n, entao todos os a(i) terao o
mesmo sinal (em particular, se p(x) for monico, entao todos os coeficientes
serao positivos)

Isso quer dizer que, para 0 = i = j = n, teremos a(i)*a(j)  0.

*
  
Os casos onde grau(p(x)) = 1, 2 e 3 podem ser verificados por inspecao, como
voce disse.

Hipotese de inducao:
Suponha que o resultado seja verdadeiro para polinomios de grau = n.

Seja p(x) = b(0) + b(1)*x + ... + b(n+1)*x^(n+1) um polinomio de grau n+1
cujas raizes tem parte real negativa.

Precisamos considerar apenas dois casos:

CASO 1: Todas as raizes de p(x) sao reais (e negativas).
Nesse caso, podemos escolher duas dessas raizes e chamar a sua soma -t e seu
produto de u (u, t: reais positivos).

CASO 2: p(x) possui (pelo menos) um par de raizes complexas conjugadas.
Nesse caso, podemos chamar as suas partes reais (que sao iguais) de -t/2 e
seus modulos (tambem iguais) de raiz(u) (u, t: reais positivos).

Em ambos os casos podemos escrever:
p(x) = (x^2 + tx + u)*q(x), onde q(x) eh um polinomio de grau n-1 cujas
raizes tem parte real negativa.

*

q(x) = a(0) + a(1)*x + ... + a(n-1)*x^(n-1) ==

Para 0 = k = n+1, a relacao entre os coeficientes de p(x) e q(x) eh:

b(k) = u*a(k) + t*a(k-1) + a(k-2)

onde convencionamos que:
a(-2) = a(-1) = a(n) = a(n+1) = 0.

*

Seja k um inteiro tal que 0 = k = n-2.

b(k+1)*b(k+2) - b(k)*b(k+3) =

[u*a(k+1) + t*a(k) + a(k-1)]*[u*a(k+2) + t*a(k+1) + a(k)] -
[u*a(k) + t*a(k-1) + a(k-2)]*[u*a(k+3) + t*a(k+2) + a(k+1)] =

[a(k+1)a(k+2) - a(k)a(k+3)]*u^2
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+ [a(k)a(k+1) - a(k-1)a(k+2)]*t^2
+ [a(k-1)a(k+2) - a(k-2)a(k+3)]*u
+ [a(k)^2 - a(k-2)a(k+2)]*t
+ [a(k-1)a(k) - a(k-2)a(k+1)] =

A*u^2 + B*u*t + C*t^2 + D*u + E*t + F, onde, pela hipotese de inducao
aplicada a q(x), os coeficientes A, C, D e F sao positivos.
   
a(k-1)a(k)  a(k-2)a(k+1)  0  (vide observacao acima)
a(k)a(k+1)  a(k-1)a(k+2)  0 ==

Multiplicando ambas as desigualdades, obtemos:
a(k-1)a(k)^2a(k+1)  a(k-2)a(k-1)a(k+1)a(k+2)

Dividindo ambos os membros por a(k-1)a(k+1) (que eh uma quantidade
positiva), obtemos:
a(k)^2  a(k-2)a(k+2) ==

E = a(k)^2 - a(k-2)a(k+2)  0

Analogamente, podemos provar que B  0.

Ou seja, t, u, A, B, C, D, E, F sao todos positivos ==

b(k+1)b(k+2) - b(k)b(k+3)  0 e acabou!!!

Um abraco,
Claudio.


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entao a_k*a_(k+3)a_(k+2)*a_(k+3)
Podemos supor que o polinomio e monico.
Consegui resolver isto no caso n=3:
Caso 1:as raizes sao reais.Logo o polinomio pode
ser escrito na forma (t+t1)(t+t2)(t+t3) com os ts
positivos.Assim basta abrir e conferir a
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Caso 2:complexos nas raizes.Basta fazer 
Re(f)=Im(f)=0,escrever e usar o caso anterior!

Pro caso geral tive uma ideia bem legal.Tentem
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