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Polinomio dalla Shortlist 1981
Inviato: 15 ago 2007, 20:33
da Cesco
Se P(x) è un polinomio di grado n tale che $ \displaystyle P(n)=\frac{(n+1-i)!i!}{(n+1)!}=\binom{n+1}{i}^{-1} $ con $ i \in [0; n] $ e intero, trovare P(n+1).
Mi ricorda un po' per come è posto, alcuni esercizi (dalle provinciali di quest'anno, PreIMO 2006 e USA 1975). Cercando di ricalcare il metodo ho definito un polinomio comodo in funzione di P(x) che abbia come radici gli interi da 0 a n+1 per poi trovarne il valore per un x semplice...ma non riesco a trovare il valore del coefficiente di grado più alto nè sono certo di conoscere tutti i fattori del secondo polinomio che ho definito. considerato il livello deve esserci per forza qualcosa sotto...mi piacerebbe avere semplicemente un input per la risoluzione (ma se qualcuno vuole postare la soluzione non c'è ovviamente problema)
Inviato: 26 set 2007, 20:13
da fu^2
una informazione....
ma le n radici del polinomio, sono tutte radici intere o possono anche essere radici reali qualsiasi?
poi per esempio,$ P(1)=\binom{2}{i} $ con$ i/in[0,1] $cioè i può assumere o 0 o 1 "casualmente", affinchè p(1) rimanga intero, giusto?
Inviato: 26 set 2007, 20:33
da edriv
L'enunciazione corretta è
$ \displaystyle p(i) = { n+1 \choose i}^{-1} $ per $ \displaystyle i=0,1,\ldots,n $.
(ho appena controllato da kalva)
E chiaramente non è data l'ipotesi che P abbia coefficienti interi...
Inviato: 26 set 2007, 22:16
da fu^2
quindi dato il polinomio
$ \displaystyle p(i) = { n+1 \choose i}^{-1} $ per $ \displaystyle i=0,1,\ldots,n $ di grado n,
trovare il valore di P(n+1).
qusta è la formulazione giusta del problema?
giusto per sicurezza

Inviato: 26 set 2007, 22:25
da edriv
No. Devi solo aggiungere che il polinomio ha grado n, così sei sicuro che è unico (altrimenti la domanda non avrebbe molto senso), poi è ok.
Inviato: 26 set 2007, 22:44
da fu^2
scusa edriv abbi pazienza, io sulla comprensione sono tardo
quindi trovare il valore di P(n+1) non è la domanda, giusto?
allora cosa devo trovare con questo polinomio P(i)?...
grazie della pazienza

Inviato: 27 set 2007, 14:17
da edriv
Certo, hai interpretato benissimo!
Io ho solo voluto dare attenzione all'ipotesi che P ha grado n. Grazie a questo infatti sappiamo che esiste un unico P che passa per quei punti, e quindi che P(n+1) è ben determinato.
Inviato: 27 set 2007, 20:35
da fu^2
mi sento sempre più rimbambito
essendo i la variabile, fissato il polinomio di grado n, è possibile che P(n+1)=(n+1)^2?
mi pare strano... anche se i due conti che ho fatto risulta così...
mmm
il poco sonno fa male...
mmm
caro edriv spero che tu riesca a sopportar uno così un pò scemo
ciao
Inviato: 27 set 2007, 20:41
da edriv
Faccio qualche esempio:
con n=1, prendo $ ~ p(x) = \frac -12 x + 1 $ e vedo che p(0) = 1, p(1) = 1/2, quindi va bene, e inoltre p(2) = 0.
con n=2, prendo $ ~ p(x) = \frac 13 x^2 - x + 1 $ e vedo che p(0) = 1, p(1) = 1/3, p(2) = 1/3, quindi va bene, e inoltre p(3) = 1.
Quindi chiaramente (n+1)^2 non può funzionare!
Inviato: 27 set 2007, 20:55
da fu^2
aaaaa.... ora ho capito
grazie della dritta
ora ci posso pensare con serenità
Inviato: 01 ott 2007, 14:13
da edriv
Fatto bello e importante sui polinomi (tra l'altro anche spiegato da fph a questo senior):
sia P(x) un polinomio (i coefficienti possono essere qualunque cosa) di grado n. Allora, per ogni x:
$ ~ \sum_{i=0}^{n+1} (-1)^i {n+1 \choose i} P(x+i) = 0 $
Dimostrazione: consideriamo Q(x) = P(x+1) - P(x). Allora Q(x) ha grado n-1. Quindi per ipotesi induttiva:
$ ~ \sum_{i=0}^{n} (-1)^i {n \choose i} (P(x+i+1) - P(x+i)) = 0 $
E vi accorgerete senza troppi problemi che questo si riscrive come la nostra tesi.
Dimostrazione alternativa e combinatorialmente soddisfacente:
viewtopic.php?t=9281
Come questo ci killa il problema? P ha grado n. Quindi sappiamo che:
$ ~ \sum_{i=0}^{n+1} (-1)^i {n+1 \choose i} P(i) = 0 $
Ricordando che $ ~ P(i) = {n+1 \choose i}^{-1} $ per i=0...n, la formula diventa:
$ ~ \left( \sum_{i=0}^{n} (-1)^i \right) + (-1)^{n+1} P(n+1) = 0 $
e da qui non sarà troppo difficile credo.
Notiamo anche che, grazie al fatto figo dimostrato sopra, abbiamo una
formula esplicita per calcolare l'n+2- esimo valore di un polinomio di grado n, di cui sono dati i valori su n+1 reali in progressione.