Re: [obm-l] Funcional equation

2019-12-12 Por tôpico Pedro Cardoso
Pensei mais um pouco sobre o problema e acho que encontrei uma solução:

1. Todo polinômio que satisfaz a equação, exceto P(x)=x, tem apenas termos
com expoente par:
Se P(x) tem um termo de grau ímpar, digamos ax^n, podemos escrever P(x) =
ax^n + Q(x) + c, onde c é uma constante diferente de 0 (já que c=0
implicaria P(x)=x, como mostrei no meu outro e-mail)
Escrevemos então P(x^2+1)=(ax^n + Q(x) + c)^2+1
O lado esquerdo tem apenas termos com potências pares. O lado direito pode
ser escrito como (a^2)x^(2n) + (Q(x))^2 + c^2 + 2cQ(x) + 2a(x^n)Q(x) +
2acx^n, que tem termo com grau ímpar 2acx^n, contradição.

2. Se P(x) satisfaz a equação, então Q(x)=P(sqrt(x-1)) também satisfaz:
Temos P(x^2+1)=(P(x))^2+1. Pondo u=x^2+1, temos
P(u)=(P(sqrt(u-1)))^2+1, ou P(u)=(Q(u))^2+1. Mas u=sqrt((u^2+1)-1), então
P(u)=Q(u^2+1). Finalmente
Q(u^2+1)=(Q(u))^2+1
Note que Q também é um polinômio: Já que P só pode ter termos com expoentes
pares, P(sqrt(u-1)) vai cancelar as raízes.

3. O grau de P(x) deve ser uma potência de 2:
Suponha que o grau de P(x) seja k2^n, onde k é ímpar.
Aplique o lema anterior n vezes para obter um polinômio Q(x) de grau k. Mas
soluções da equação funcional não podem ter termos de grau ímpar.
Contradição.

Finalmente, o meu último e-mail mostra que se f(x)=x^2+1, então x, e
f^n(x), onde f^n é a iteração de f n vezes, todos satisfazem a equação, e
f^n(x) é um polinômio de grau 2^n.
Para concluir a solução, o @Esdras Muniz  pode
compartilhar a demonstração de que existe apenas uma solução por grau.

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Re: [obm-l] Funcional equation

2019-12-09 Por tôpico Esdras Muniz
Vi um jeito de mostrar que só tem no máximo uma solução com grau n para
cada n.

Em ter, 10 de dez de 2019 00:11, Pedro Cardoso 
escreveu:

> Minha intuição foi a seguinte, considere a sequência a_0=0 e
> a_(n+1)=(a_n)²+1
>
> Agora pomos P(0)=c
> Pela equação funcional, P(0²+1)=c²+1
> E P((0²+1)²+1)=(c²+1)²+1
>
> Em geral, se f(x)=x²+1, então
>
> P(a_n)=fⁿ(c), em que fⁿ é a iteração de f n vezes.
>
> Assim, se c=a_n para algum m natural, então vamos ter
>
> P(a_0)=a_n
> P(a_1)=a_(n+1)
>
> E em geral, P(x)=fⁿ(x)
>
> Ainda não consegui provar que P não vai ser um polinômio se c não for
> algum a_n
>
> Em seg, 9 de dez de 2019 22:43, Pedro Cardoso 
> escreveu:
>
>> Preciso pensar mais, mas suspeito que seja qualquer polinômio do tipo
>>
>> (...((x²+1)²+1)²...)²+1
>>
>> Os primeiros são
>>
>> x
>> x²+1
>> x⁴+2x²+2
>> ...
>>
>
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> Esta mensagem foi verificada pelo sistema de antivírus e
> acredita-se estar livre de perigo.

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Re: [obm-l] Funcional equation

2019-12-09 Por tôpico Pedro Cardoso
Minha intuição foi a seguinte, considere a sequência a_0=0 e
a_(n+1)=(a_n)²+1

Agora pomos P(0)=c
Pela equação funcional, P(0²+1)=c²+1
E P((0²+1)²+1)=(c²+1)²+1

Em geral, se f(x)=x²+1, então

P(a_n)=fⁿ(c), em que fⁿ é a iteração de f n vezes.

Assim, se c=a_n para algum m natural, então vamos ter

P(a_0)=a_n
P(a_1)=a_(n+1)

E em geral, P(x)=fⁿ(x)

Ainda não consegui provar que P não vai ser um polinômio se c não for algum
a_n

Em seg, 9 de dez de 2019 22:43, Pedro Cardoso 
escreveu:

> Preciso pensar mais, mas suspeito que seja qualquer polinômio do tipo
>
> (...((x²+1)²+1)²...)²+1
>
> Os primeiros são
>
> x
> x²+1
> x⁴+2x²+2
> ...
>

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Re: [obm-l] Funcional equation

2019-12-09 Por tôpico Pedro Cardoso
Preciso pensar mais, mas suspeito que seja qualquer polinômio do tipo

(...((x²+1)²+1)²...)²+1

Os primeiros são

x
x²+1
x⁴+2x²+2
...

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Re: [obm-l] Funcional equation

2019-12-09 Por tôpico Pierre Minner Denizot
Sendo gr(p(x)) o grau do polinômio p(x),

gr(p(x))² = 2gr(p(x)) ->

Obs: Gr(p(x)) = a

a² = 2a, a = 2, ou a=0
Logo,

p(x) = c
Ou
p(x) = ax²+bx+c.
Da primeira opção, trivial para c=c²+1.

Da segunda opção, temos como aplicar na equação, de modo que nos dê um
sistema 3x3. Abraços


Em seg, 9 de dez de 2019 22:51, Prof. Douglas Oliveira <
profdouglaso.del...@gmail.com> escreveu:

> Olá, como podemos achar todos os polinômios que satisfazem
>
> P(x^2+1)=[P(x)]^2+1
>
>
> Saudacoes
> Douglas Oliveira
>
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> acredita-se estar livre de perigo.

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