arcsinx+arccosx=π/2的应用

在统编高中数学第二册以及与反三角函数有关的数学资料中都有arcsinx+arccosx=π/2。但对它的应用却未涉及。其实,这是一个重要的恒等式,用以解决含有反正弦函数及反余弦函数等问题,常可收到事半功倍的效果。下面举例说明。     

曲线系方程“f_1+λf_2=0”的应用

高中课本平面解析几何(甲种本)第124页第7题:如果两条曲线方程是f_1(x,y)=0和f_2(x,y)=0,它们的交点是p(x_0,y_o)。证明:方程f_1(x,y)+λf_2(x.y)=0的曲线也经过点p(λ是任意实数)。此定理的证明是很容易的,不再赘述。这是一个很有用的题目,在求通过两曲线交点的曲线方程、证明曲线系过定点、点共线、线共点、求轨迹等,即研究过两曲线交点的有关曲线问题时,不仅以它作为理论基础,而且提供了方便,获得解题技巧,减少运算量。例如“甲种本”P_s2 4;P_72 11:P_81 13;P_91 114;P_125 9:p_126 24等都能运用此定理来解,且解法较易。下面举例说明此曲线系方程的各种应用。一证明曲线系过定点     

方程xy+yz+zx=n的正整数解

本文用 Ｓｉｅｇｅｌ－Ｔａｔｕｚａｗａ定理证明了：当ｎ＞１．２×１０~１１时,至多有两个正 整数ｎ。使方程ｘｕ＋ｙｚ＋ｚｘ＝ｎ无适合（ｘ,ｙ,ｚ）＝１且０＜ｘ＜ｙ＜ｚ的解（ｘ,ｙ,ｚ）, 并给出类数为２的二次域与多项式表素数的一个结果．     

矩阵方程 AXB+CYD=E 的通解

本文利用矩阵的广义逆讨论含两未知矩阵 X,Y 的方程 AXB+CYD=E 解的相容性、唯一性以及通解.     

关于方程xy+yz+zx=n的正整数解

本文在广义Ｒｉｅｍａｎｎ猜想成立的条件下证明了：当且仅当正整数ｎ＝１，２，４，６，１０，１８，２２，３０，４２，５８，７０，７８，１０２，１３０，１９０，２１０，３３０，４６２时，方程ｘｙ＋ｙｚ＋ｚｘ＝ｎ无正整数解（ｘ，ｙ，ｚ）．     

迭代法求解约束矩阵方程AXB+CYD=E

约束矩阵方程在自动控制理论、生物学、电学等领域有广泛的应用.本文研究了矩阵元素和特征值区间约束下矩阵方程AXB+CYD=E最小二乘解问题.给出矩阵对(X*,Y*)是问题的解的充分必要条件,给出计算约束解的迭代方法,证明了算法的全局收敛性.     

矩阵方程AX + XB=0求解初探

一、矩阵方程ＡＸ＋ＸＢ＝０解的判定命题＝设Ａ、Ｂ均为ｎ阶方阵,则矩阵方程ＡＸ＋ＸＢ＝０（＊）与矩阵方程Ｑ·Ｙ＝０等价;其中ＹＴ＝（ｘ１１,ｘ１２,…,ｘ１ｎ,ｘ２１,…,ｘ２ｎ,,ｘｎ１,ｘｎｎ）证明设Ａ＝（ａｉｊ）,Ｂ＝（ｂｉｊ）,Ｘ＝（ｘｉｊ）均为ｎ阶方务,则（＊）式等价于由矩阵相等关系知（＊＊）等价于下列ｎ组线性方程组现在就第（１’）式进行讨论,将（１’）展开为用矩阵表示为（ａ１１Ｅ＋ＢＴａ１２Ｅａ１３Ｅ…ａ１ｎＥ）Ｙ＝０（１’）其中ＹＴ＝（ｘ１１ｘ１２…ｘ１ｎ,ｘ２１…ｘ２ｎ…ｘｎ１…ｘ…     

关于Diophantine方程a~x+b~y=z~2

设a=2~r,b=p~s,其中p是给定的奇素数,r和s是给定的正整数.运用有关三项Diophantine方程和广义Ramanujan-Nagell方程的结果,将方程a~x+~y=z~2的所有正整数解(x,y,z)进行了分类,从而得出了这些解的可有效计算的上界.     

广义Ramanujan-Nagell方程x~2+D~m=p~n

设D是大于1的正整数,p是不能整除D的素数.本文证明了:当D=3a~2+1,p=4a~2+1,其中a是正整数时,除了(D,p)=(4,5)这一情况以外,方程x~2+D~m=p~n仅有2组正整数解(x,m,n)=(a,1,1)和(8a~3+3a,1,3).根据上述结果得到了该方程解数的最佳上界.     

发展方程xttt+iCx=f的解结构

The construction of solution for three-order evolution equation xttt=A3x is skillfully obtained and the semigroup of equation operator is theoretically proved,then the solution for three-order evolution equation xttt iCx=f is constructed from the appropriate transformation,and the necessary and sufficient conditions of its unitary semigroup are presented.     

关于方程ax+by=cz的Terai-Jesmanowicz猜想

设m是正整数,证明了:(A)如果b是奇素数,且a=m3-3m,b=3m2-1,c=m2+1,那么丢番图方程ax+by=cz(1)仅有正整数解(x,y,z)=(2,2,3);(B)如果b是奇素数,且a=m|m4-10m2+5|,b=5m4-10m2+1,c=m2+1,那么丢番图方程(1)仅有正整数解(x,y,z)=(2,2,5).     

直线方程x=my+a的重要功能

解析几何中关于直线过x轴上定点(a,0)的问题,一般同学都用常规的点斜式法设直线方程为y=k(x-a).这种设法会使运算较为繁琐,有时还会陷入僵局.例1　已知过定点P(2,0)的直线l交抛物线y2=4x于A、B两点,求△AOB(O为坐标原点)面积的最小值.图1解　设直线y=k(x-2)与抛物线方程y2=4x联立,　　y=k(x-2)y2=4x(1)(2)消去y得k2x2-4(k2 1)x 4k2=0.(3)因为　S△AOB=12|OC|.|AB|,而　|AB|=|x1-x2|k2 1=42k2 1k2k2 1,　　|OC|=|2k|k2 1,(这里运算量很大,中间过程已省略)所以　S△AOB=12.42k2 1k2k2 1.|2k|k2 1=42k2 1|k|=42 1k2→42.我们发现达不…     

矩阵方程aX2+bX+cIn=O的一种解法

提出了矩阵方程aX2+bX+cIn=O,a,b,c∈R且a≠0,In是n阶单位矩阵,X∈Cn×n的一种解法.首先将方程转化为Y2=O或In,然后讨论了Y的所有解,最后根据转化式,得到了原方程中X的所有解.     

方程asinx+bcosx+c=0有解的条件及其应用

高级中学课本《代数》上册(必修)第236页中指出:形如asinx+bcosx=c的三角方程。可先在方程两边都除以(a~2+b~2)~(1/2),然后令cosθ=a/[(a~2+b~2)~(1/2)],sinθ=     

指数丢番图方程a~x+b~y=c~z

设a=|m(m~4-10m~2+5)|,b=5m~4-10m~2+1,c=m~2+1,其中m是正偶数。利用Bilu,Hanrot和Voutier关于本原素除子的深刻结果,证明了指数丢番图方程a~x+b~y=c~z仅有正整数解(x,y,z)=(2,2,5)。     

关于Lebesgue-Nagell方程x2+a2=yn

本文研究了Lebesgue-Nagell方程x2+a2=yu.利用Lucas数本原素因数的相关结果,获得了该方程解的较好上界.     

关于Diophantine方程x3+1=py2

在素数p=3（8t＋4）（8t＋5）＋1和p=3（8t＋3）（8t＋4）＋1的情形下,运用初等数论的方法给出了丢番图方程x3＋1=py2无正整数解的充分条件,并得到无数个6k＋1型的素数p使得方程x3＋1=py2无正整数解.     

关于丢番图方程$x^y+y^x=z^z$

利用$p$-adic对数线性型估计, 证明了方程x^y+y^x=z^z满足x,y,z均大于1的整数解(x,y,z)必然两两互素且有z<2.8*10^9.     

关于Diophantine方程a~x+b~y=c~z的Terai猜想

设m是正偶数.证明了(A)若b是奇素数,且a=m|m~6-21m~4+35m~2-7|,b=|7m~6-35m~4+21m~2-1|,c=m~2+1,则Diophantine方程G:a~x+b~y=c~z仅有正整数解(x,y,z)=(2,2,7);(B)若m2863,且a=m|m~8-36m~6+126m~4-84m~2+9|,b=|9m~8-84m~6+126m~4-36m~2+1|,c=m~2+1,则Diophantine方程G仅有正整数解(x,y,z)=(2,2,9);(C)若a,b,c适合a=m|∑_(i=0)~((r-1)/2)(-1)~i(_(2i)~r)m~(r-2i-1)|,b=|∑_(i=0)~((r-1)/2)(-1)~i(_(2i+1)~r)m~(r-2i-1)|,c=m~2+1,r≡1(mod4),2|x,2|y,且b为奇素数或m145r(log r),则方程G仅有解(x,y,z)=(2,2,r).