高等数学指导初等数学偶得(二)——牛顿公式及其应用

本文先给出牛顿公式,并利用求函数的导数与多项式的比较系数法加以证明,再举例说明它在初等代数中的应用.一、公式及其证明当K≤n时,S_k-S_(k-1σ1)+S_(k-2σ2)+…+(-1)~(k-1)S_(1σk-1)+(-1)~k·K_(σk)=0(l)当K>n时,S_k-S_(k-1σl)+S_(k-2σ2)+…+(-1)~nS_(k-nσn)=0(2)其中σ_i(i=1,2,…,n)是初等对称多项式,即σ_i=X_1+X_2+…+X_n,σ_2=x_1X_2+X_2X_3+…+X_(n-1)X_n,…,σ_n=X_1X_2…X_nS_k(K=0,l,2,…)是一类特殊的对称多项式,即S_k=x_1~k+x_2~k+…+X_n~k(S_0=n)证明:令f(x)=(x-x_1)(x-x_2)…(x-x_n)=x~n-σ_1x~(n-1)+σ_2x~(n-2)+…     

关于一个代数定理的证明

由代数基本定理知:“n次复系数方程一定有n个根”.与之对应的一个定理:“如果一个n次有理整函数有多于n个的值使它为零,那么各项系数必定都是零”.它的证明如下,设f(x)表示这个函数,且为f(x)=p0xn+p1xn-1+p2xn-2+…+pn,并设x为a1,a2,…,an时,f(x)为零,则f(x)=p0(x-a1)(x-a2)…(x-an),令c是使f(x)为零的而不同于ai(i=1,2,…,n)的值,由于f(c)=0,而有p0(c-a1)(c-a2)…(c-an)=0.但是,由假设c不等于ai(i=1,2,…,n),所以,c-ai≠0(i=1,2,…,n).因而,p0=0.于是原函数变为g(x)=p1xn-1+p2xn-2+…+pn.根据归纳假设,用同样的方法可以求得g(x)=p1(x-a1)(x…     

线性过程的精确极限定理

设{x},n=1,2,…,是线性过程,即对每一n,X_n=sum from j=0 to ∞ (g_j)Y_(n~-),这里{Y_j},j=0,±1,±2,…,是独立同分布随机变量列,已知在假设sum from j=0 to ∞(g_j)~2<∞下线性过程{X_n},n=1,2,…,满足中心极限定理,[1]在假设EY_0=0,EY0~2=1,sum from j=0 to ∞|g_j|=M_1<∞,|sum from j=0 to ∞(g_j|=M_2>0(Ⅰ)     

一类Hermite——Fejér插值多项式的收敛性

设函数f(x)∈C[-1,1],x=cosθ(0≤θ≤π),α>-1,β>-1.考虑权函数ζ(x)=(1-x)~α(1+x)~β,设J(?)(x)是以ζ(x)为权的正交多项式,并且在L_2范数意义下是规范化的,即(?)~2dx=1,n=1,2,….J(?)(x)的n个零点记为x_1,x_2,…X_n,以{x_1,x_2,…,x_n}为基点的次数不超过2n-1的Hermite—Fejér插值多项式记成H_n(f,x)。     

自然数方幂求和公式及所含因式

众所周知,Sk(n)=n↑∑↑i=1是一个关于n的k 1次多项式,且常数项为零．不妨设Sk(n)=k 1↑∑↑j=1αk,jn^j,定义实函数Pk(x)=k 1↑∑↑j=1αk,jx^j(x∈R）,其中αk,j为常数,显然(1)Pk(n)=Sk(n);(2)α2m 1,t=0;(3)Pk(0)=0,Pk(1)=1;(4)Sα（0)=n。     

保整除保序有限变换半群DO_n的Green关系及其正则元

设Xn={1,2,…,n}是有限全序集,Tn是有限集Xn上的全变换半群,易知它的子集TD(Xn)={α∈Tn:x∈Xn,x|n→ xα|n}是Tn上的一个子半群,称之为保整除变换半群,令DOn={α∈TD(Xn):x,y∈Xn,x≤y→xα≤yα},则DOn是TD(Xn)的一个子半群,称之为保整除保序有限变换半群,在此刻划了DOn的Green关系和正则元。     

关于整体利普希茨（Lipschitz）常数

本文得到任给Xn={X_1,X_2,…,Xn_(+2)}∈(-1,1)都存在f∈(-1,1),以X_n为交错组,且λn(f)≤A_(1≤j≤n+2)~(min){Λ_(n+1)~j}λn(f)、A_(n+1)~j分别为整体利普希茨常数和勒贝格常数。     

第29届IMO参赛国提供的备选题

1.(保加利亚1)一个整数序列定义如下: α_0=0,α_1=1,α_n=2α_(n-1)+α_(n-2)(n>1).证明:2~k整除α_n当且仅当2~k整除n. 2.(保加利亚2) 设α_n=((n+1)~2+n~2)~(1/2),n=1,2,…,此处[x]表示x的整数部分、证     

一道高考题探源

2007高考广东卷理科压轴题已知函数f(x)=x~2 x-1,α,β是方程f(x)=0的两个根(α>β),f′(x)是f(x)的导数.设a_1=1,a_(n 1)=a_n-(f(a_n)/(f′(a_n)))(n=1,2,…).     

∑(a_i)/(x_i~r)的最小值

《数学通报》2004年第7期问题1504是:已知x,y,z∈(0,+∞),x+y+z=1,求1x2+y12+z82的最小值.我们将它一般化,得到定理设p,r,n∈N,n≥2,ai,xi∈(0,+∞),i=1,2,…,n,∑xip=1(以下总略去求和限),则(∑xarii)min=(∑aαi)1α,α=pp+r.证引入参数λ>0,使如下平均不等式成立:aixir+…+xariip上+λxip+…+λxipr个≥(p+r)p+raipxipr·λrxipr.即(*)xairi≥p+p raip+prλp+rr-rλpxip(当且仅当xi=(aλi)p+1r,1≤i≤n时等号成立).由于∑xip=1,即∑xpi=∑(aλi)p+pr=1λp+pr∑aiα=λ-α∑aαi=1.从而(*)两边对i从1到n求和,有∑xarii≥α-1·λp+rr∑ai…     

二次方程根的分布分类对比研究

一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)根的分布问题,实质上是函数 f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的零点分布问题,即抛物线与x轴的交点问题．下面从两个视角审视一元二次方程根的分布问题:(1)方程视角(韦达定理法);(2)函数视角(图象法)．设一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠ 0)的两根为x1、x2,m、n、p、q∈R,则有:     

一个行列式等式的引出及其证明

本文从微分方程的刘维尔定理的证明中引出了一个行列式等式,有趣的是这一等式的成立与定理无关,文中给出了一般的证明。本文采用下列记号:1>X_i,(i=1,2,…,n)表示n维列向量,从它们作列构成的行列式记为X=|X_1X_2…X_n|。2)X_(ij)(i、j=1,2,…,n)表示行列式X的代数余子式。3)n×n矩阵A与n维列向量X_i(i=1,2,…,n)相乘仍为n维列向量,记为AX_i。     

追寻题源 探究新法

问题(2007年广东省高考理科第21题)已知函数f(x)=x2 x-1,α,β是方程f(x)=0的两个根(α>β),是f(x)的导数,设a1=1,an 1=an-f(an)/f'(an)(n=1,2,…).(1)求α,β的值;     

利用概率统计知识 解决非概率统计问题

设随机变量ξ的概率分布为:则有如下性质:(1)0≤A≤1(i=1,2,…,n,…)(2)p1+p2+…+pn+…=1(3)方差Dξ=P1(x1-Eξ)2+p2(x2-Eξ)2+…+pn(xn-Eξ)2+…=Eξ2-(Eξ)2≥0(4)若Pi>0,(i=1,2,…,n),则方差Dξ=0的充要条件是x1=x2=…=xn=…利用上述性质可以解决非概率统计中的一些问题.1证明恒等式     

浅谈分段函数问题的处理方法

分段函数是在定义域的不同部分上有不同的解析表达式的函数,其表达形式可表示如下:f(x)=g1(x),x∈D_1,g2(x),x∈D_2,…g_n(x),x∈D_n,其中f(x)的定义域为D,D_1 U D_2 U…U D_n=D,且D_i n D_j=(?) (i,j∈{1,2,…n}且i≠j).分段函数是一个函数,而不是几个函数.分段函数的图像表现为若干段不一定连续的曲线.     

具Abel型积分算子的积分微分方程的广函解

本文我们考虑下列具有Abel型积分算子的积分微分方程sum from n=1 to n(α_i(f)x~(n-1))(t)=1/г(1-α)×(integral from n=o to t[(b(r)x(r))/(t-r)~α]dr (1)的广函解存在的充要条件,其中α是不取0和负整数的任意实数,系数函数α_i(t)和b(t)在t=0的邻域内分别为C∞函数和足够光滑的实函数.容易看出,当α_i(t)=0,i=1,…,n一1,时,且b(t)=1,方程(I)即为文[1]中研究的Abel型积分方程.当b(t)=0时,即为文[2]中所讨论的常微分方程.     

关于二阶微分方程的周期解

着重研究二阶微分方程x··=a0 0 +a1 0 x+a0 1 x·+a2 0 x2 +a1 1 x·x·+a0 2 ·x·2 +… +aa0 xn+… +a0a(x·) n 借助于中介函数变换U(t) =U(t,x(t) ) ,将其解与一定的黎卡堤方程dudt=α0 +α1 u +α2 u2 发生关系 ,从而通过黎卡堤方程来研究二阶方程。     

关于倒数和的平均不等式

本文讨论不等式multiply from k=1 to n(X_k (1/X_k))≥((X_1 X_2 … X_n)/n n/(X_1 X_2 … X_n))~n(n≥2,X_k>0,k=1,2,…,n)成立的条件,并利用它推广了Mitrinovic′-Djokovic′不等式.§1 引言用L表示常数(2 5～(1/5))～(1/(2 5～(1/5))),设n≥2.引理1 若0相似文献   

关于超越亚纯函数Q[f](f~((k))(z))~n-c的值分布

利用NevanLinna的亚纯函数的值分布理论,研究了超越亚纯函数微分多项式的值分布理论,取得以下主要结果:若f(z)是复平面上超越严亚纯函数,m、n和k都是正整数,且n≥2,Qj[f](j=1,2…,m)为f(z)的微分单项式,Q[f]=sum from j=1 to m ()aj(z)Qj[f]为f(z)的拟微分多项式,aj(z)是f(z)的小函数,令F(z)=Q[f](f(k)(z))n-c,则T(T,f(k)≤k+1/n(k=1)/(R,1/Q[F]+(r,1/F)+S(r,f))     

应用《平均不等式》求极值应注意的几个问题

《平均不等式》是指:对任意的正实数α_i (i=1,2,…n),有 n~(α_1α_2…α_n)≤(α_1 α_2 … α_n)/n;其中等号当且仅当α_1=α_2=…α_n时成立。根据等号成立的条件,可以给出一个求函数极值(实际上是最值)的法则:对于任意的正值函数φ_i(x)(i=1,2,…n),