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Cómo solucionar $B = x^c - (1 - x)^c$

Cómo resolver para x ? Donde estamos interesados en el rango de $0 < x < 1$$C \neq 0$.

$$ B = x^c - (1 - x)^c.$$

La única cosa que se me ocurrió es sustituir $$ x = \sin^2y $$

pero yo no podía llegar a ninguna parte. $$ B = (\sin^2y)^C - (1 - \sin^2y)^C $$ $$ B = (\sin^2y)^C - (\cos^2y)^C $$ $$ B = (\sin y)^{2C} - (\cos y)^{2C}$$

Edit: supongo que tendremos que calcular los valores.
Ejemplo de uso de Java:

public class Calculate {
public static void main(String args[]){ 
    for(double c = 0.5; c < 3; c += 0.5){
        for(double x = 0.5; x < 1; x += 0.1){
            double b = Math.pow(x, c) - Math.pow(1 - x, c);
            System.out.format(" x= %.2f c= %.2f b= %.3f %n", x, c, b);
        }
    }   
}   

Edit2:

$$ x^z - (1 - x)^z $$

WolframAlpha graph from link below

http://www.wolframalpha.com/input/?i=+x%5Ez+-+%281+-+x%29%5Ez

Edit3: Dado C y B, este código se encuentra x.

import java.util.Scanner;
public class Z{
    public static void main(String args[]){  
        double c, b;
        double x = 0.000001;
        boolean outB = false;       
    Scanner input = new Scanner(System.in);
    System.out.println("Enter a value for C");
    c = input.nextDouble();
    System.out.println("Enter a value for B");
    b = input.nextDouble(); 
    while((b - Math.pow(x, c) + Math.pow(1 - x, c)) > 0.00001){
        x += 0.00001;
        if(x <= 0 || x >= 1){
            outB = true;
            break;
        }       
    }
    if(outB){
        System.out.println("Out of bounds!");
    } else {
        System.out.format(" x= %.3f c= %.3f b= %.3f %n", x, c, b);
    }   
}
}   

1voto

Tutul Puntos 652

Para "la mayoría" de los valores de $c$$B$, el grupo de Galois de $x^c-(1-x)^c-B$ no es solucionable, por lo que, en particular, la ecuación de $x^c-(1-x)^c=B$ no puede (en general) ser resuelto en los radicales.

Para un ejemplo concreto (sugerido ya en los comentarios), con $c=5$$B=2$, el grupo de Galois es $S_5$. Este es también el caso de $$(c,B) \in \{ (5,3), (5,4), (5,5), (6,2), \ldots \}$$ y muchos otros ejemplos.

1voto

Matthew Scouten Puntos 2518

Para las pequeñas $B$, puede utilizar una expansión de la serie:

$$ \eqalign{x =& \frac12+\frac14\,{\frac {{2}^{c}B}{c}}-{\frac {{2}^{3\,c} \left( c-1 \right) \left( c-2 \right) {B}^{3}}{96\,{c}^{3}}}+{\frac {{2}^{5\,c} \left( c -1 \right) \left( c-2 \right) \left( 9\,{c}^{2}-23\,c+8 \right) {B}^ {5}}{7680\,{c}^{5}}}\cr&-{\frac {{2}^{7\,c} \left( c-1 \right) \left( c-2 \right) \left( 225\,{c}^{4}-1138\,{c}^{3}+1799\,{c}^{2}-902\,c+136 \right) {B}^{7}}{1290240\,{c}^{7}}}\cr&+{\frac {{2}^{9\,c} \left( c-1 \right) \left( c-2 \right) \left( 3\,c-1 \right) \left( 3675\,{c}^ {5}-26498\,{c}^{4}+69153\,{c}^{3}-76634\,{c}^{2}+31752\,c-3968 \right) {B}^{9}}{371589120\,{c}^{9}}}\cr &+ \ldots} $$

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Han de Bruijn Puntos 6161

Una imagen dice más que mil palabras. Abajo es un dibujo de las curvas de $\;\color{red}{y=x^c}$ , las curvas de $\;\color{green}{y=(1-x)^c}\;$ y su diferencia $\;y=x^c - y=(1-x)^c$ . Las simetrías se ve claramente.
El rango de $\,c\,$ ha sido elegido como $\;-2 < c < +2\;$ con pasos de $1/10$ . Para $\;c < 0$ , las curvas de $\;\color{red}{y=x^c}\;$ así como las curvas de $\;\color{green}{y=(1-x)^c}\;$ están por encima de la línea de $\,y=1$ $\;c > 0\;$ que están por debajo de esa línea y $\;0 \le y \le 1$ . Una muestra de la línea de $\;y=B\;$ es el elaborado por $\;B=-0.7$ . La cruza con el negro de las curvas de soluciones. No veo otra manera de que numéricamente resolver estas ecuaciones, dado que algunos de los valores definidos de $\,B\,$$\,c$ . La imagen podría ayudar a encontrar inicial se repite.

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