lunes, 27 de junio de 2011

Sistema de ecuaciones

Fase local de la XLVII Olimpiada Matemática Española, 2010/11

Halla todas las ternas (x, y, z) de números reales que son soluciones del sistema formado por las tres ecuaciones exponenciales siguientes:

3·2y - 1 = 2x + 2-x

3·2z - 1 = 2y + 2-y

3·2x - 1 = 2z + 2-z

Solución

1 comentario:

  1. A primera vista hay una solución trivial:

    x=0 , y=0 , z=0

    Para ver si hay más soluciones, si queremos podemos sustituir estas ecuaciones por otras haciendo un cambio de variables.

    Si llamamos x'=2^x , y'=2^y , z'=2^z entonces el sistema queda más fácil de leer:

    3y'-1 = x' + (1/x')
    3z'-1 = y' + (1/y')
    3x'-1 = z' + (1/z')

    y a partir de aquí voy un poco perdido para intentar resolver sin desarrollar las ecuaciones.

    Sí veo por la "simetría" de las ecuaciones que si hay una solución (x=a,y=b,z=c) entonces cualquier otra combinación de a,b,c será también solución.

    Si la "simetría" del sistema de ecuaciones "obligase" a que las soluciones fueran idénticas (x=a,y=a,z=a) entonces seria fácil. Pero no sé como demostrar eso.

    En ese hipotético caso sólo habría dos soluciones:

    3x'-1 = x' + (1/x')

    3x'²-x' = x'² + 1

    x'=1 y x'=-0.5

    x'=1 lleva a que 2^x=1 y x=0

    x'=-0.5 lleva a que 2^x=-0.5, cosa que no puede pasar.

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