第1回問題解答
解3
数式計算ソフト「Maple」君に 1/(x-1)
+ 1/(x-2) + 1/(x-3) = 0 と
1/(x-1) + 1/(x-2) + 1/(x-3) + 1/(x-4) = 0
を解いてもらって解が
(x_j,x_j+1) ( j=1..19 ) に各1個あると予想。そして、k=16
を送信。
解4
区間 [xk,xk+1]間に1個ずつ実数解があります。
eを限りなく小さな正の実数とすれば、
f(xk+e)>0,f(xk+1-e)<0 となりますから、この区間に
少なくとも1個の実数解が存在します。
一方、問題の方程式は通分すれば19次方程式と同義
なので、実数解はたかだか19個しか存在しません。
以上により、実数解は、各区間ちょうど1個ずつあります。
解5
これが私のお気に入りの解答です。
どうやら、私は、自分の能力の及ばない解答にであったときに
(頭をガツンとやられつような解答)お気に入りになるようです。
20次方程式 f(x)=(x-x1)(x-x2)...(x-xn) を考えると、
19次方程式 f'(x)=0 が与えられた方程式になりますから、
f(x)の極値のxが与えられた方程式の解です。
f(x)=0 の解は、x1,x2,...,xn、ですから[xk,xk+1)には(k<n)必ず極値が1つ
あるはずでありf'(x)=0の解の位置が分かります。