Răspuns :
Strategie de lucru
Fie [tex]P\in\mathbb{R}[x][/tex] cu [tex]\text{grad}(P)=n[/tex] si fie [tex]Q(x_Q,y_Q)\in\mathbb{R}^2[/tex] oarecare. Vom demonstra afirmatia prin a o reduce la o ecuatie polinomiala de gradul [tex]n[/tex], care nu poate avea mai mult de [tex]n[/tex] solutii.
Geometria problemei
Ma voi folosi, acum, de interpretarea analitica a tangentei. Fie [tex]T(x_T,y_T)\in G_f[/tex], asadar [tex]y_T=f(x_T)[/tex]. Fie Tangenta la [tex]G_f[/tex] prin [tex]T[/tex] are panta egala cu [tex]f'(x_T)[/tex], adica cu derivata functiei evaluata in punctul [tex]x=x_T[/tex] (panta este [tex]\text{tg}\varphi[/tex], unde [tex]\varphi=\angle(Ox, \text{tangenta prin }T)[/tex]). Putem sa observam, geometric (vezi desenul), ca [tex]\text{tg}\varphi=\dfrac{y_Q-y_T}{x_Q-x_Q}[/tex]. Egaland cele doua expresii ale tangentei, obtinem:
[tex]\tan\varphi=\dfrac{y_Q-y_T}{x_Q-x_T}=f'(x_T)\:\:\:\:\:(*)[/tex]
Calculul derivatei si finalizare
Cum [tex]P\in\mathbb{R}[x][/tex] cu [tex]\text{grad}(P)=n[/tex], putem defini [tex]P(X)[/tex] astfel:
[tex]P(X):=\sum_{i=0}^n a_iX^i[/tex]
Prin derivare:
[tex]P'(X)=\sum_{i=1}^n ia_iX^{i-1}[/tex]
Utilizand relatia (*):
[tex]\dfrac{y_Q-y_T}{x_Q-x_T}=\sum_{i=1}^n i\cdot a_i\cdot (x_T)^{i-1}\\\\\iff y_Q-y_T=x_Q\left(\sum_{i=1}^n i\cdot a_i\cdot (x_T)^{i-1}\right)-\sum_{i=1}^n i\cdot a_i\cdot x_T^i\\\\y_T=f(x_T)\\\\\iff x_Q\left(\sum_{i=1}^n ia_ix_T^{i-1}\right)-\sum_{i=1}^n ia_ix_T^i+\sum_{i=0}^n a_ix_T^i-y_Q=0\\\\\iff \sum_{i=0}^n\left[ x_Qia_ix_T^{i-1}+a_ix_T^i(1-i)\right]-y_Q=0[/tex]
Fie [tex]W\in\mathbb{R}[X][/tex] astfel incat [tex]W(X):=\sum_{i=0}^n\left[x_Qia_iX^{i-1}+a_iX^i(1-i)\right]-y_Q[/tex]. Este evident ca [tex]\text{grad}(W)=n[/tex], asadar ecuatia [tex]W(X)=0[/tex] are cel mult [tex]n[/tex] solutii. In concluzie, exista cel mult [tex]n[/tex] valori ale lui [tex]x_T[/tex], si deci cel mult [tex]n[/tex] puncte [tex]T\in G_f[/tex], astfel incat [tex]QT[/tex] e tangenta la [tex]G_f[/tex] in punctul [tex]T[/tex].
Vă mulțumim pentru vizita pe site-ul nostru dedicat Matematică. Sperăm că informațiile oferite v-au fost de ajutor. Nu ezitați să ne contactați pentru orice întrebare sau dacă aveți nevoie de asistență suplimentară. Vă așteptăm cu drag data viitoare și nu uitați să ne adăugați la favorite!