Si [math] x ^ y = y ^ x [/ math] y x e y no son iguales, ¿qué son x e y?

Existe una solución para cada valor (suficientemente grande) de [math] x [/ math]. Resolver la ecuación en términos de la función W de Lambert (también conocida como la función “registro de producto”) nos da:

[matemática] \ displaystyle y = – \ frac {x W (- \ frac {\ log x} {x})} {\ log x} [/ math]

Por ejemplo, en [matemáticas] x = 3 [/ matemáticas] obtenemos [matemáticas] y \ aproximadamente 2.4780526802883024 [/ matemáticas]. En [matemáticas] x = 100 [/ matemáticas] obtenemos [matemáticas] y \ aproximadamente 1.049519189807171 [/ matemáticas].

Para [math] x \ leq e [/ math] esta fórmula da [math] x = y [/ math].

Para [matemáticas] x = 4 [/ matemáticas] obtenemos la solución [matemáticas] y = 2 [/ matemáticas]. Esta es la única solución entera porque la función anterior está disminuyendo después de alcanzar su valor máximo en [matemática] x = y = e [/ matemática], y obviamente no existe solución con [matemática] y = 1 [/ matemática].

con el uso del logaritmo, sin pérdida de generosidad, podemos suponer [matemática] 0

[matemáticas] y ln (x) = x ln (y) [/ matemáticas]

[matemáticas] \ frac {ln (x)} {x} = \ frac {ln (y)} {y} [/ matemáticas]

considere la función [matemática] f (t) = \ frac {ln (t)} {t} [/ matemática], aumenta cuando [matemática] t e [/matemáticas].

entonces, [matemática] 0

además, podemos obtener [matemáticas] 0 e [/ matemáticas], entonces: [matemáticas] 1

esta no es una solución analítica, pero creo que es claro de entender: dado cualquier valor [math] u \ in (0, \ frac {1} {e}) [/ math], uno puede encontrar dos soluciones [math] ( x, y) [/ matemáticas] st [matemáticas] 1

He estudiado este tema extensamente y mi cuenta completa de soluciones está en uno de mis sitios web http://mathematicalgems.weebly.com

Desplácese hacia abajo hasta el ARTÍCULO 24.

dejar X = 2

Y = 4

Entonces X ^ y = 2 ^ 4 = 16

Y ^ x = 4 ^ 2 = 16

Por lo tanto, X ^ y = Y ^ x = 16

Entonces finalmente X = 2, Y = 4.

Perdón por la mala escritura y la gramática. Mirando hacia adelante es útil.

Hay infinitos pares de x, y.

Sugerencia: dibuje un gráfico de f (x) = x ^ (1 / x).

4 ^ 2 = 2 ^ 4, entonces al menos una solución es x = 4, y = 2.