Feladat: 28. matematika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Ambrus Gy. ,  Benedek V. ,  Erdélyi A. ,  Heller Gábor ,  Macz F. ,  Perényi A. ,  Schäffer I. 
Füzet: 1925/május, 91. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Szélsőérték differenciálszámítással, Hiperbola egyenlete, Egyenes, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1925/március: 28. matematika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

y=x+λx oly hyperbolát jelent, melynek egyik asymptotája x=0, azaz az y tengely, a másik asymptotája y=x egyenes. (Ha x változik 0-tól ± felé, |λx| folyton kisebbedik és így y értéke folyton közeledik x értékéhez). Ha λ=0, akkor a hyperbolából y=x egyenes lesz. Ha λ>0, akkor a hyperbola ágai az x=0 és y=x egyenesek poz., ill. neg. részei között feküsznek; ha λ<0, akkor a hyperbola ágai az y=x egyenes poz. és az y tengely neg. része között, ill. az y=x egyenes neg. és y tengely poz. része között feküsznek. A második csoportban (ha t. i. λ<0) levő görbéknek nem lehet tetőpontjuk.
Ha képezzük y=x+λx differenciálhányadosát: y'=1-λx2. Ha λ<0, akkor y'>0 minden x értéknél, y'=0 nem lehet. Ha λ>0, y'=0, ha x=±λ12. Képezzük y''-t: y''=2λx3. y''>0, ha x=-λ12. Az első esetben minimuma, a másik esetben maximuma van a függvénynek. A hyperbolának a poz. x oldalon fekvő ága alsó, a neg. x oldalon fekvő ága felső tetőponttal bír. x=±λ12 értéket helyettesítve y=±(λ12+λλ12). Utóbbi két egyenletből λ-t kiküszöbölve, y=2x lesz azon egyenlet, melyet a hyperbolák tetőpontjaihoz tartozó koordináták kielégítenek, tehát ezen tetőpontok mértani helye egyenes (mely az origón megy keresztül és az x tengellyel alkotott szögének tangense =2).

 

Heller Gábor (ág. ev. főgimn. VII. o. Bp.)
 

NB. Ha y=x+λx egyenletet xy-x2=λ alakra hozzuk, λ=0 esetben x(y-x)=0 egyenletpár egyenlete lesz, t. i. a két asymptotáé: x=0 és y=x. Ugyanezen egyenletnek x2-yx+λ=0 alakjából kiolvashatjuk, hogy x-re nézve valós gyökei csak akkor lehetnek, ha y2-4λ0, vagyis |y|2λ12. Ez a megállapítás megegyezik az előzővel.