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Ayuda para escribir prueba $\sqrt{a^2 + b^2} \neq \sqrt[3]{a^3 + b^3}$

Como dice el título estoy tratando de escribir una existencia prueba que demuestre "que no existe la no-cero de los números reales a y b tales que $\sqrt{a^2 + b^2} = \sqrt[3]{a^3 + b^3}$".

Estoy teniendo problemas para encontrar un punto de partida. He tratado de manipular la ecuación, pero no ha logrado aislar una o b. Pero no sé si esto me ayuda ni a dónde ir desde allí.

Si alguien pudiera dar una sugerencia me gustaría mucho aprecio.

P. S. me gustaría pedirles que se abstengan de publicar una completa solución, ya que estoy tratando de aprender este material.

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Oli Puntos 89

Sugerencia: Tome la sexta potencia de ambos lados.

Agregado: (para la integridad, después de que el OP ha utilizado la sugerencia para resolver el problema) Desde $\sqrt{a^2+b^2}$ es, por definición, no negativo, tenemos $$\sqrt{a^2+b^2}=\sqrt[3]{a^3+b^3} \qquad\text{iff}\qquad \left(\sqrt{a^2+b^2}\right)^6=\left(\sqrt[3]{a^3+b^3}\right)^6.$$ Equivalentemente, queremos encontrar las soluciones de $$(a^2+b^2)^3=(a^3+b^3)^2.$$ en la no-cero de reales. Expanda. Tenemos $$a^6 +3a^4b^2+3a^2b^4+b^6=a^6+2a^3b^3+b^6,$$ que es equivalente a $$3a^4b^2+3a^2b^4=2a^3b^3.$$ Ya estamos buscando soluciones donde no $a$ ni $b$ es igual a $0$, estamos buscando para los no-cero soluciones reales de $$3a^2+3b^2=2ab.$$ Esta ecuación no tiene distinto de cero soluciones reales. Para completar el cuadrado obtenemos $$a^2+b^2-\frac{2ab}{3}=\left(a-\frac{b}{3}\right)^2+\frac{8b^2}{9}.$$ En orden para el lado derecho a ser $0$, ambos términos deben ser $0$. En particular, $b$ debe $0$, y por lo tanto así debe de $a$.

Comentario: Usted puede encontrar la siguiente relacionados idea interesante. Deje $p>1$, y deje $t$ ser positivo. Vamos a probar que $$1+t> (1+t^p)^{1/p}. \qquad\qquad(\ast)$$ Deje $f(t)=1+t -(1+t^p)^{1/p}$. Tenga en cuenta que $f(0)=0$. Por lo que es suficiente para mostrar que para los positivos $t$, $f(t)$ es una función creciente. Para ello, utilizamos la derivada: $$f'(t)=1 -\frac{t^{p-1}}{(1+t^p)^{(p-1)/p}}.$$ Positivo $t$, $f'(t)$ es positivo, ya que $(1+t^p)^{(p-1)/p}>(t^p)^{(p-1)/p}=t^{p-1}$. Esto completa la prueba de $(\ast)$.

Para aplicar $(\ast)$ a nuestro problema, observar que una solución de nuestra ecuación positivos $a$ los rendimientos de una solución de $(1+(b/a)^2)^{1/2}=(1+(b/a)^3)^{1/3}$. Es fácil comprobar que $b/a$ no puede ser negativo. Ahora vamos a $t=(b/a)^2$. Obtenemos la ecuación de $1+t=(1+t^{3/2})^{2/3}$, lo que, por $(\ast)$, no pueden mantenerse positivo $t$.

Hemos reducido el problema a una variable con el fin de utilizar herramientas conocidas. Pero hay importantes generalizaciones a diversas variables.

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