数学问题解答

2007年1月号问题解答(解答由问题提供人给出)1651已知x,y,z∈R ,n∈N,求证:nx xy z x nyy z x yz nz≤n3 2.(陕西省绥德中学刘永春718000)证明当n=1时,不等式显然成立.当n≥2时,设nx y z=a,x ny z=b,x y nz=c,则x=(nn( n1) a1-)-b2-c,y=(nn( n1) b1-)-c2-a,z=(nn( n1) c1-)-a2-     

偏导数的一个恒等式

在一元函数里 ,函数与它的反函数的导数互为倒数关系。多元函数也有类似的性质。下面介绍之。定理　如果多元函数 z =f ( x1,x2 ,… ,xn)的反函数存在且偏导数不为零 ,那么 z x1=( -1 ) n+ 1 x1 x2 x2 x3… xn z( 1 )　　证明　设 F( x1,x2 ,… ,xn,z) =z -f ( x1,x2 ,… ,xn) =0 ,则 z x1=-Fx1Fz, x1 x2=-Fx2Fx1,…… , xn z=-Fz Fxn因此 z x1 x1 x2… xn z =( -Fx1Fz) ( -Fx2Fx1)… ( -Fz Fxn) =( -1 ) n+ 1即 z x1=( -1 ) n+ 1 x1 x2 x2 x3… xn z　　上面的恒等式可推广为 z xi=( -1 ) n+ 1 xi xi+ 1 xi+ 1 xi+ 2… xn- 1 x…     

若干xA+yB=zC型方程的非零整数解

1998年 ,美国银行家安德算 .比尔悬赏 5万美元征求方程 x A y B=z C整数解的求法 ,引起轰动 ,本文对一些特殊情形作探讨 .因 A=B=C的情形已完全解决 ,本文考虑 A、B、C不全相等的情形 .1 .方程 x3 y4=z5有整数解x =n( n3 1 ) 8,　 y =( n3 1 ) 6,z =( n3 1 ) 5,　 n∈ N事实上 ,把有关值代入 :x3 y4=n3 ( n3 1 ) 8× 3 ( n3 1 ) 6× 4=( n3 1 ) 2 4( n3 1 )=( n3 1 ) 5× 5=z5.如命 n =3,有 1 1 51 4 0 5990 0 83 481 890 30 4 4 =1 72 1 0 36 85.2 .方程 x4 y3 =z2 有整数解( 1 ) x =n2 ( n 1 ) 24 ,y =n2…     

一类具有转向点问题的n阶近似解

用Langer变换和Olver变换求得一类具有转向点问题的n阶近似解:y(x)=v(x)ψ(x),其中ψ=λ12-14×(x2-1)14,2332=-λx∫11-τ2dτ,v(z)=A(z,λ)ξ(λ23z)+B(z,λ)'ζ(λ23z).并探讨了其特征值问题,得到λn=4n+1112,n=0,1,2….由此给出了该类问题的解的一般性结论.     

一类差分系统周期解的存在性

This paper studies the nonautonomous nonlinear system of difference equations △x(n) = A(n)x(n) f(n, x(n)), n ∈ Z, (*)where x(n) ∈ RN,A(n) = (aij(n))N×N is an N × N matrix, with aij∈ C(R,R) for i,j =ω, z) = f(t, z) for any t ∈ R, (t, z) ∈ R × RN and ω is a positive integer. Sufficient conditions for the existence of ω-periodic solutions to equations (*) are obtained.     

一个不等式的推广及应用

《数学通报》1998年第 4期问题 112 8( 1)为设 x,y,z都是正数 ,证明x2 y3 z3 ≥ 13 ( x y z) ( x2 y2 z2 ) . 1此不等式对称和谐 ,十分优美 ,其证明方法较多且并不困难 .显然 ,其中等号当且仅当 x=y=z时成立 .本文将对 1式作一些推广 ,并举例说明其简单应用 .首先 ,若从指数进行推广 ,则得定理 1　设 x,y,z∈ R ,n∈ N ,则xn yn zn≥ 13 ( x y z) ( xn-1 yn-1 zn-1 ) 2等号当且仅当 n=1或 x=y=z时成立 .证明　∵　 xn yn =( n-1n xn 1nyn) ( n-1n yn 1nxn)≥ nn xn(n-1 ) ynnn nn yn(n-1 ) xnnn =xn-1 y yn-1 x.即　 xn yn≥ xn…     

数学奥林匹克问题选登

1992年6月号问题解答 (解答由问题提供人给出) 25.证明因为不等式(*)关于x,y,z对称,所以不妨设x≤y≤z,令y=x+m,z=x+m+n(x≥0,m≥0,n≥0),代入不等式(*)两边得 x·(x+2m+n)~2+(x+m)·(x+n)~2+(x+m+n)·(x-n)~2     

点到空间直线距离公式的两种简洁证明

对空间中任意一点P(x0,y0,z0)到直线l:π1∶A1x B1y C1z D1=0π2∶A2x B2y C2z D2=0的距离公式:d=n1→×n→2,(A1x0 B1y0 C1z0 D1)n→2-(A2x0 B2y0 C2z0 D2)n→1介绍另两种过程简洁并且几何意义明显的证明     

一个分式不等式的再推广

1993年,冯跃峰老师在《上海中学数学》第2期上提出一个不等式问题:已知x,y,z∈R ,x y z=1,求证:x4y(1-y) z(1y-4z) x(1z-4x)≥16.(1)次年,尹文华老师将其推广,得到如下结果[1]:若x,y,z∈R ,且x y z=1,求证:x4y(1-y2) z(1y-4z2) x(1z-4x2)≥81.(2)2004年,李铁烽老师将上述两个不等式统一推广为[2]:若x,y,z∈R ,且x y z=1,n是正整数,求证:x4y(1-yn) z(1y-4zn) x(1z-4xn)≥3n 32n-9.(3)本短文旨在推广不等式(3),笔者提出并证明下述定理若x,y,z,n∈R ,m≥2,且x y z=1,则xmy(1-yn) z(1y-mzn) x(1z-mxn)≥33nn--m 12.(4)证明由幂平均不等式,可得…     

点到空间直线距离的一个公式

利用求条件极值的拉格朗日乘数法给出了空间中点P(x0,y0,z0)到直线A1x+B1y+C1z+D1=0A2x+B2y+C2z+D2=0距离的一个公式d=|(A1x0+B1y0+C1z0+D1)n2-(A2x0+B2y0+C2z0+D2)n1|/|n1×n2|,其中ni={Ai,Bi,Ci},(i=1,2)     

奇摄动向量问题的边界层和内层现象

本文考虑非线性向量边值问题:εy″=f(x,y,z,y',ε), y(0)=A₁ y(1)=B₁ εz″=f(x,y,z,z',ε), z(0)=A₂ z(1)=B₂其中ε是正的小参数,0≤x≤1,f,g是R4中的连续函数。在适当的假设下,利用微分不等式理论,我们证明了上述问题的解的存在性,并得到包括边界层和内层在内的解的估计.     

在共振点附近的一类二阶泛函微分方程的解析解

在复域C内研究一类包含未知函数迭代的二阶微分方程x″(z)=G(z,x(z),x~2(z),…,x~m(z))解析解的存在性.通过Schr(?)der变换,即x(z)=y(αy~(-1)(z)),把这类方程转化为一种不含未知函数迭代的泛函微分方程α~2y″(αz)y″(z)-αy′(αz)y″(z)= (y′(z))~3G(y(z),y(αz),…,y(α~mz)),并给出它的局部可逆解析解.本文不仅讨论了双曲型情形0<|α|<1和共振的情形(α是一个单位根),而且还在Brjuno条件下讨论了共振点附近的情形(即单位根附近).     

On The Generalized Cocycle Equation of Ebanks and Ng

I show that in order to solve the functional equation $$F_{1}(x+y,z)+F_{2}(y+z,x)F_{3}(z+x,\ y)+F_{4}(x,y)+F_{5}(y,z)+F_{6}(z,x)=0$$ for six unknown functions (x,y,z are elements of an abelian monoid, and the codomain of each F _j is the same divisible abelian group) it is necessary and sufficient to solve each of the following equations in a single unknown function $$\matrix{\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad \quad\quad\quad\quad\quad\quad G(x+y,\ z)- G(x,z)- G(y,z)=G(y+z,x)- G(y,x)- G(z,x)\cr \quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad H(x+y,\ z)- H(x,z)- H(y,x)+H(y+z,\ x)- H(y,x)- H(z,x)\cr +H(z+x,\ y)- H(z,y)- H(x,y)=0.}$$      

一类二阶迭代泛函微分方程的解析解

本文研究了一类二阶迭代泛函微分方程ｘ″（ｚ）＝ｍｊ＝０ｐｊｘｊ（ｚ），ｚ∈Ｃ．其中ｍ为正整数，ｘｊ（ｚ）表示未知函数ｘ（ｚ）的ｊ次迭代，给出了这类方程满足初始条件解析解的几个存在性定理．     

二阶迭代泛函微分方程解析解的存在性

在复数域中讨论二阶迭代泛函微分方程x″(z)=x(az+bx(z)),z∈c解析解的存在性.     

The stability of additive $(\alpha,\beta)$-functional equations

In this paper, we investigate the following $(\alpha,\beta)$-functional equations $$ 2f(x)+2f(z)=f(x-y)+\alpha^{-1}f(\alpha (x+z))+\beta^{-1}f(\beta(y+z)),~~~~~~~~~(0.1) $$ $$ 2f(x)+2f(y)=f(x+y)+\alpha^{-1}f(\alpha(x+z)) +\beta^{-1}f(\beta(y-z)),~~~~~~~~~~~(0.2) $$ where $\alpha,\beta$ are fixed nonzero real numbers with $\alpha^{-1}+\beta^{-1}\neq 3$. Using the fixed point method and the direct method, we prove the Hyers-Ulam stability of the $(\alpha,\beta)$-functional equations $(0.1)$ and $(0.2)$ in non-Archimedean Banach spaces.     

A fully invariant ideal of alternative algebras

Let ϕ be an associative commutative ring with 1, containing 1/6, and A be an alternative ϕ-algebra. Let D be an associator ideal of A and H a fully invariant ideal of A, generated by all elements of the form h(y, z, t, x, x)=[{[y, z], t, x}-, x]+[{[y, x], z, x}-, t], where [x, y]=xy−yx, {x, y, z}-=[[x, y], z]−[[x, z], y]+2[x,[y, z]]. Here we consider an ideal Q=H∩D and prove that Q⁴=0 in the algebra A. If A is unmixed, then HD=0, DH=0, and Q²=0 in particular. If A is a finitely generated unmixed algebra, then the ideal H lies in its associative center and Q=0. It follows that any finitely generated purely alternative algebra satisfies the identity h(y,z,t,x,x)=0. We also show that a fully invariant ideal H₀ of the unmixed algebra A, generated by all elements of the form h(x, z, t, x, x), lies in its associative center and H₀∩D=0. Consequently, every purely alternative algebra satisfies the identity h(x,z,t,x,x)=0. Translated fromAlgebra i Logika, Vol. 36, No. 3, pp. 323–340, May–June, 1997.     

关于数论函数$\sigma(n)$的一个注记

对于两个不相同的正整数$m$和$n$, 如果满足$\sigma(m)=\sigma(n)=m+n$, 则称之为一对亲和数, 这里$\sigma(n)=\sum_{d|n}d$.本文给出了$f(x,y)=x^{2^{x}}+y^{2^{x}}(x>y\geq{1},(x,y)=1)$不与任何正整数构成亲和数对的结论, 这里$x$,$y$具有不同的奇偶性, 即, 关于$z$的方程$\sigma(f(x,y))=\sigma(z)=f(x,y)+z$不存在正整数解.     

A Problem on the Variety of BCK-algebras

The purpose of this note is to solve the following problem proposed by W.H.Cornish[2] in 1982:Whether the variety of implicative BCK-algebras is 2-based.Our answer is affirmative.This va-riety is 2-based and an equational base containing only three vaviables is given by(1) x*(0*y)=x;(2)(x*z)*(x*y)=(y*z)*(y*x))*(x*y).