高次不等式                                 戻る

 当HPがいつもお世話になっているHN「よおすけ」さんからの出題です。
                                      (平成26年11月5日付け)

 nを正の整数とするとき、不等式 (x−1)2n<0 を解け。







































(答) らすかるさんからのコメントです。(平成26年11月7日付け)

 「(x−1)2n が負の実数になるようなx」という意味ならば、

 x=a{cos((2m+1)π/(2n))+i・sin((2m+1)π/(2n))}+1 (aは0以外の実数、mは整数)

が答えになると思います。


 よおすけさんからのコメントです。(平成26年11月8日付け)

 nが正の整数のときは、関数 y=(x−1)2n は、頂点(1,0)、下に凸の放物線になります。

問題の左辺の式は、xy平面上では、x軸より下は範囲外なので、この不等式の解は「なし」
となります。

 元々この問題は、例えば、2次不等式 x2−2x+1=(x−1)2<0 の場合は、解なしだか
ら、(x−1)2n<0 (nは正の整数) も解なしかな・・・という興味本位で出しました。


 らすかるさんからのコメントです。(平成26年11月8日付け)

 「放物線」と呼ぶのは、n=1の場合だけだと思います。実数に限るのなら、明らかに解なし
ですね。


(コメント) 問題を見た瞬間に「xは実数」が前提で「解なし」と分かりましたが、らすかるさん
      が得た解の視点もありかなと思います。


 よおすけさんからのコメントです。(平成26年11月8日付け)

 2次関数のときの感覚で答えていたから知りませんでした。書かなくて良かったかも。なお、
問題文を、

 nが正の整数のとき、高次不等式 n(x−1)2<0 を解け。

とした場合も解なしになります。


 BSPさんからのコメントです。(平成26年11月8日付け)

 放物線(ほうぶつせん、英: parabola)とは、その名の通り地表(つまり重力下)で投射した物
体の運動(放物運動)が描く軌跡のことである。

 物理学的な導出

 質量 m の物体を斜めに投射するとき、投げ出されたあとの物体に掛かる力は、空気抵抗
の存在しない理想的な状況下では、下向きに掛かる重力 mg のみ(g は重力加速度)である。
したがって、運動方程式 F = ma から、(中略) t を消去すれば、適当な定数 a, b, c によって
y = ax2 + bx + c の形に書くことができる。
(Wikipedia - 放物線 より)

 放物線 = 2次関数のグラフ のようです。


 よおすけさんからのコメントです。(平成26年11月9日付け)

 単に「曲線」と書いたほうが良かったかも。あと、放物線の情報提供された方に感謝します。