mathematica 发表于 2019-8-30 17:19:06

本帖最后由 mathematica 于 2019-8-30 17:22 编辑

mathe 发表于 2019-8-29 10:40
根据儒歇定理,取$f(x)=x^10,f(x)+g(x)=x^10-10^x$,于是在复平面中$|x|

Clear["Global`*"];(*Clear all variables*)
xmin=-2
xmax=2
ymin=-2
ymax=2
h1=Plot3D,{a,xmin,xmax},{b,ymin,ymax},Mesh->None]
h2=Plot3D
Show[{h1,h2}]

先对函数取绝对值,然后再取对数,然后零点就在绝对值等于1的地方,画三维空间图,
变成下面的函数,
\[\log(| 10^{a+b i}-(a+b i)^{10}|)\]
同时画图Z=1这个水平面,
从图上看交点,有无穷多个点,为什么你说在abs(x)<=2的情况下只有有限个点呢?
我感觉我图画的没问题呀
黄色平面表示取绝对值再取对数,红色表示1

mathematica 发表于 2019-8-30 17:37:00

mathematica 发表于 2019-8-30 17:19
先对函数取绝对值,然后再取对数,然后零点就在绝对值等于1的地方,画三维空间图,
变成下面的函数, ...

我整明白了,确实是十个根,因为我画图画出来了,有十个无底洞,所以有十个根!
Clear["Global`*"];(*Clear all variables*)
xmin=-2
xmax=2
ymin=-2
ymax=2
h1=Plot3D,{a,xmin,xmax},{b,ymin,ymax},Mesh->None];
h2=ContourPlot3D;
Show[{h1,h2}]


圆柱内,有十个无底洞,所以十个根!

lsr314 发表于 2019-8-30 17:37:20

图象比较直观一点,所有蓝色和黄色曲线的交点都表示一个解:

mathematica 发表于 2019-8-30 17:52:18

lsr314 发表于 2019-8-30 17:37
图象比较直观一点,所有蓝色和黄色曲线的交点都表示一个解:

Clear["Global`*"];(*Clear all variables*)
xmin=-2
xmax=2
ymin=-2
ymax=2
h1=ContourPlot==0,{a,xmin,xmax},{b,ymin,ymax}];
h2=ContourPlot==0,{a,xmin,xmax},{b,ymin,ymax},ColorFunction->Hue];
Show[{h1,h2}]


我帮你把代码补出来了

wayne 发表于 2019-8-30 20:48:29

lsr314 发表于 2019-8-30 17:37
图象比较直观一点,所有蓝色和黄色曲线的交点都表示一个解:

复平面, 函数的实部虚部的 零值线如下, 交点就是解

n=5;
ComplexPlot,Range},MeshFunctions->{Re[#2]&,Im[#2]&},MeshStyle->{Directive,Red],Directive,Blue]},RegionFunction->Function[{z,f},Abs<=n],BoundaryStyle->None,MeshShading->{{LightGray,White},{White, LightGray}},Epilog->{Thickness[.0001],Dashed,Circle[]},Frame->False,Axes->True]


我来补充一个:



mathematica 发表于 2019-8-31 09:40:46

wayne 发表于 2019-8-30 20:48
我来补充一个:

图画的不好,为什么呢?因为很明显应该关于x轴对称,但是你的图关于x轴不对称

mathematica 发表于 2019-8-31 09:49:12

lsr314 发表于 2019-8-30 17:37
图象比较直观一点,所有蓝色和黄色曲线的交点都表示一个解:

从图像上,实部大于5的解,上下是对称的,
我感觉这些点也近似在一条直线上的,
应该有办法求解出所有解的,但是这个解应该如何表达呢?
如何求解出所有的解呢?

mathematica 发表于 2019-8-31 10:01:31

Clear["Global`*"];(*Clear all variables*)
z1=x/.FindRoot
z2=x/.FindRoot
z3=x/.FindRoot
z4=x/.FindRoot
z5=x/.FindRoot

我把前几个解,都用牛顿迭代法求解出来了,大家看看有啥规律,我只发现了实部增长慢,虚部增长快这个特点,别的就没了!
10.0000000000000000000000000000

10.6097093680783672366851922275 + 4.45538962584630653366189563794 I

11.4837374898580059696911414132 + 8.13395979092442264214937693053 I

12.2440542618061430185698043322 + 11.4521080432503255678656461694 I

12.8946895856906114278119848060 + 14.5940996931634756463605781803 I

mathe 发表于 2019-8-31 11:07:41

曲线$e^x=(x^2+y^2)^5$, 在$y$充分大时近似为$x=10\ln(y)$

mathematica 发表于 2019-8-31 11:20:25

mathe 发表于 2019-8-31 11:07
曲线$e^x=(x^2+y^2)^5$, 在$y$充分大时近似为$x=10\ln(y)$

根据我的数值计算,再根据你的推断,我猜测应该在
\(x-10 \log _{10}(y)=0\)
这条曲线上,你说的半正确!
FindRoot[10^x - x^10, {x, 57 + 88888*I}, WorkingPrecision -> 30,
MaxIterations -> 1000]
计算后的结果是
{x -> 49.4884199341770836725591629323 +
   88887.7526584998484603852345219 I}

x1 = x /.
FindRoot[10^x - x^10, {x, 57 + 88888*I}, WorkingPrecision -> 30,
   MaxIterations -> 1000]

10*Log]/Re
计算结果是这个
0.99999998639890155699763291267
所以可以利用这个进行牛顿迭代法,然后获得解!
这些零点,都在曲线的右侧!
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查看完整版本: 趣题:10^x=x^10