第一眼的方案

Yufen Chun 2022-11-26 1 min read {Lectures} [Research]

第一眼看到的解決方案不一定是正確的。

$x^x\div x=x^2$,則 $x=?$

易解(錯解):

\[\begin{align*} x^x\div x &= x^2\\ \Rightarrow x^x\times x^{-1} &= x^2\\ \Rightarrow x-1 &= 2\\ \Rightarrow x &= 3 \end{align*}\]

正解:

\[\begin{align*} x^x\div x & = x^2 \\ \Rightarrow x &\neq 0 \\ \Rightarrow x^2 &\neq 0 \\ \end{align*}\]

所以

\[\begin{align*} x^x\div x &= x^2\\ \Rightarrow x^x\div x\div x^2 &= 1\\ \Rightarrow x^{x-3} &= 1 \end{align*}\]

假設

\[\begin{align*} a^n &= 1 \end{align*}\]

則:

\[\begin{cases} n=0, a \neq 0\\ a= 1\\ a = -1, n = 2k, k = 常數 \end{cases}\]

所以:

\[\begin{align*} x - 3 &= 0\\ \Rightarrow x &= 3 \end{align*}\]

\[\begin{align*} x &= 1\\ \Rightarrow 1^{-2} &= 1 \end{align*}\]

\[\begin{align*} x &= -1\\ \Rightarrow 1^{-4} &= 1 \end{align*}\]

所以

$x^x\div x=x^2$

$x=\pm1, 3$

現實的事務,正確的解決方案比第一眼看到的答案還多。