男孩子学古筝好吗:X^Y=Y^X,x,y都是整数,将解用参数k表达出来

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/04/29 17:39:19

有一定难度
蛮费神费力的

分情况讨论:

1、当x=y时,只要它们不为0(因为0^0无意义)便有
x^y=y^x

2、当x不等于y时,

A、若x,y异号,不妨设x正,y负,则
0<x^y=1/(x^(-y))≤1
但|y^x|=|y|^x≥1
故必须要有y^x=x^y=1
注意到x为正整数,故x只能为1,推得y也只能1
这矛盾于x,y异号

B、若x,y同为负数,由x^y=y^x我们知道
若x为偶数,则y^x为正,那么x^y也要为正,y只能
为偶数
同理若x为奇数,y也只能为奇数
即x,y奇偶性总相同
那么x^y=y^x就等价于(-x)^(-y)=(-y)^(-x)
其中-x,-y为正数,那么现在问题化为了在正整数范
围内解x^y=y^x

C、当x,y为正整数时,若要x^y=y^x
两边取自然对数得
ylnx=xlny
移项得lnx/x=lny/y
考虑函数f(t)=lnt/t
其导数(求导理解吗?目的是探求单调性)
为f'(t)=(1-lnt)/t^2
当t≥3>e时总有f'(t)<0,即有f(t)在[3,+无穷]上
严格单调递减
因此,若x,y≥3,由lnx/x=lny/y(即f(x)=f(y))
且f(t)递减知必须有x=y
若x,y至少有一个小于3,不妨设x小于3
那么当x=1时,必推得y=1
当x=2时,由2^y=y^2易知,当y不小于5时,
2^y将远远大于y^2
故1≤y≤4,经检验只有y=2,4符合题意

综上,答案为
x=y=k(k不为0)

x=2,y=4

x=-2,y=-4

x=4,y=2

x=-2,y=-4

楼上的,厉害啊