Math Problem Statement

Установить и доказать истинность или ложность высказывания при условии, что область определения предиката совпадает с R^2: ∃x∀y(x^2 − 5x − 3y = 0)

Solution

Рассмотрим высказывание:

xy(x25x3y=0).\exists x \, \forall y \, (x^2 - 5x - 3y = 0).

Расшифруем задачу: Это высказывание утверждает, что существует хотя бы одно значение xx, такое, что для всех значений yy из области определения выполняется равенство x25x3y=0x^2 - 5x - 3y = 0. Область определения предиката — R2\mathbb{R}^2, что означает, что и xx, и yy — произвольные действительные числа.


1. Анализ уравнения

Перепишем уравнение: x25x=3y.x^2 - 5x = 3y.

Для фиксированного xx, правая часть 3y3y становится функцией xx. Однако в нашем случае требуется, чтобы x25xx^2 - 5x был кратным 3 для любого yy, так как 3yR3y \in \mathbb{R}. Но это возможно только, если x25x=0x^2 - 5x = 0 — т.е. равенство не зависит от yy. Проверим, возможно ли такое:


2. Решение уравнения x25x=0x^2 - 5x = 0

Решим уравнение: x(x5)=0.x(x - 5) = 0. Тогда: x=0илиx=5.x = 0 \quad \text{или} \quad x = 5.

Теперь проверим оба решения:

При x=0x = 0:

02503y=0    3y=0    y=0.0^2 - 5 \cdot 0 - 3y = 0 \implies -3y = 0 \implies y = 0. Таким образом, равенство выполняется только для одного значения y=0y = 0, но не для всех yRy \in \mathbb{R}.

При x=5x = 5:

52553y=0    25253y=0    3y=0    y=0.5^2 - 5 \cdot 5 - 3y = 0 \implies 25 - 25 - 3y = 0 \implies -3y = 0 \implies y = 0. Аналогично, равенство выполняется только для y=0y = 0, но не для всех yRy \in \mathbb{R}.


3. Вывод

Высказывание ложно, так как для заданного xx уравнение x25x3y=0x^2 - 5x - 3y = 0 выполняется не для всех yy, а только для конкретного y=0y = 0.


Доказательство завершено. Если хотите уточнить выводы, спросите!


Для проверки можно попробовать ответить на такие вопросы:

  1. Почему равенство x25x3y=0x^2 - 5x - 3y = 0 требует зависимости xx и yy?
  2. Что будет, если область определения изменить на натуральные числа (N\mathbb{N})?
  3. Почему решение ограничилось y=0y = 0?
  4. Какие геометрические свойства у уравнения x25x=3yx^2 - 5x = 3y?
  5. Какие дополнительные шаги могут подтвердить ложность высказывания?

Совет: всегда проверяйте особенные случаи при работе с кванторами, чтобы исключить ошибки!

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Predicate Logic
Quantifiers (Existential and Universal)
Quadratic Equations
Real Numbers (R^2)

Formulas

x^2 - 5x = 3y
Factoring of Quadratic Equations: x(x - 5) = 0

Theorems

Fundamental Properties of Quantifiers
Solutions to Quadratic Equations

Suitable Grade Level

Undergraduate Mathematics or Advanced High School