MR a1 Loesung Fossy

...und wie geht's weiter?

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Gegeben sind 7 Werte - die ersten 7 Werte. Gesucht ist eine Regel für die weiteren Werte. Nichts liegt näher, als das über ein Polynom zu lösen. Failed to parse (MathML with SVG or PNG fallback (recommended for modern browsers and accessibility tools): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle p(i)} wobei Failed to parse (MathML with SVG or PNG fallback (recommended for modern browsers and accessibility tools): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle i} die gewünschte Zeile ist. Wir kennen $p(0)$ ... $p(6)$.

$p(0)=1$
$p(1)=11$
$p(2)=21$
$p(3)=1211$
$p(4)=111221$
$p(5)=312211$
$p(6)=13112221$

Also gesucht ist ein Polynom, das genau das oben stehende erfüllt - sonst nix. Die Suche ist einfach, wenn man andere Polynome addiert. Ich nenne sie $q_{j}(i)$ - dieses Polynom (ich brauche 7 verschiedene solche) hat an der Stelle $j$ den Wert 1 - an den anderen (ganzzahligen) Stellen hat es den Wert 0:

$q_{j}(x)={\prod _{k\in \{0..6\}-j}{(x-k)} \over \prod _{k\in \{0..6\}-j}{(j-k)}}$

Das gesuchte $p(x)$ ist dann blos die Summe der geiegneten q's mal dem gewünschten Wert an der jeweiligen Stelle:

$p(x)=1\cdot q_{0}(x)+11\cdot q_{1}(x)+21\cdot q_{2}(x)+...+13112221\cdot q_{6}(x)$

$q_{0}(x)={{(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5)(x-6)} \over {(0-1)(0-2)(0-3)(0-4)(0-5)(0-6)}}={{x^{6}-21x^{5}+175x^{4}-735x^{3}+1624x^{2}-1764x+720} \over 720}$

$q_{1}(x)={{(x-0)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5)(x-6)} \over {(1-0)(1-2)(1-3)(1-4)(1-5)(1-6)}}={{x^{6}-20x^{5}+155x^{4}-580x^{3}+1440x^{2}-720x} \over -120}$

$q_{2}(x)={{(x-0)(x-1)(x-3)(x-4)(x-5)(x-6)} \over {(2-0)(2-1)(2-3)(2-4)(2-5)(2-6)}}={{x^{6}-19x^{5}+137x^{4}-461x^{3}+702x^{2}-360x} \over 48}$

$q_{3}(x)={{(x-0)(x-1)(x-2)(x-4)(x-5)(x-6)} \over {(3-0)(3-1)(3-2)(3-4)(3-5)(3-6)}}={{x^{6}-18x^{5}+121x^{4}-372x^{3}+508x^{2}-240x} \over -36}$

$q_{4}(x)={{(x-0)(x-1)(x-2)(x-3)(x-5)(x-6)} \over {(4-0)(4-1)(4-2)(4-3)(4-5)(4-6)}}={{x^{6}-17x^{5}+107x^{4}-307x^{3}+396x^{2}-180x} \over 48}$

$q_{5}(x)={{(x-0)(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-6)} \over {(5-0)(5-1)(5-2)(5-3)(5-4)(5-6)}}={{x^{6}-16x^{5}+95x^{4}-260x^{3}+324x^{2}-144x} \over -120}$

$q_{6}(x)={{(x-0)(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)(x-5)} \over {(6-0)(6-1)(6-2)(6-3)(6-4)(6-5)}}={{x^{6}-15x^{5}+85x^{4}-225x^{3}+274x^{2}-120x} \over 720}$

So jetzt weden nur mehr die Polynome $q_{j}(x)$ addiert. Das KGV der Nenner ist 720. Ich addiere die Faktoren vor den Potenzen von x. Das Ergebnis ist folgendes Polynom - die Koefizienten sind in der Tabelle dahinter...

$p(x)={{a_{6}x^{6}+a_{5}x^{5}+a_{4}x^{4}+a_{3}x^{3}+a_{2}x^{2}+a_{1}x+a_{0}} \over 720}$

Failed to parse (Conversion error. Server ("https://wikimedia.org/api/rest_") reported: "Cannot get mml. Server problem."): {\displaystyle a_{6}=1\cdot 1+11\cdot (-6)+21\cdot 15+1211\cdot (-20)+1112211\cdot 15+312211\cdot (-6)+13112221\cdot 1=27.898.150}
$a_{5}=1\cdot (-21)+11\cdot (-6)\cdot (-20)+21\cdot 15\cdot (-19)+1211\cdot (-20)\cdot (-18)+111221\cdot 15\cdot (-17)+312211\cdot (-6)\cdot (-16)+13112221\cdot (-15)=-194.641.140$
$a_{4}=1\cdot 175+11\cdot (-6)\cdot 155+21\cdot 15\cdot 137+1211\cdot (-20)\cdot 121+111221\cdot 15\cdot 107+312211\cdot (-6)\cdot 95+13112221\cdot 85=1.112.190.700$
Failed to parse (MathML with SVG or PNG fallback (recommended for modern browsers and accessibility tools): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle a_3=1\cdot (-735) + 11\cdot (-6) \cdot (-580) + 21\cdot 15 \cdot (-461) + 1211\cdot (-20) \cdot (-372) + 111221\cdot 15 \cdot (-307) + 312211\cdot (-6) \cdot (-260) + 13112221\cdot (-225)=-2.966.471.100}
Failed to parse (MathML with SVG or PNG fallback (recommended for modern browsers and accessibility tools): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle a_2=1\cdot 1624 + 11\cdot (-6) \cdot 1440 + 21 \cdot 15 \cdot 702 + 1211\cdot (-20) \cdot 508 + 111221\cdot 15 \cdot 396 + 312211\cdot (-6) \cdot 324 + 13112221\cdot 274 =3.634.287.064}
Failed to parse (MathML with SVG or PNG fallback (recommended for modern browsers and accessibility tools): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle a_1=1\cdot (-1764) + 11\cdot (-6) \cdot (-720) + 21\cdot 15 \cdot (-360) + 1211\cdot (-20) \cdot (-240) + 111221\cdot 15 \cdot (-180) + 312211\cdot (-6) \cdot (-144) + 13112221\cdot (-120)= -1.598.267.760}
Failed to parse (MathML with SVG or PNG fallback (recommended for modern browsers and accessibility tools): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle a_0=720}

Failed to parse (MathML with SVG or PNG fallback (recommended for modern browsers and accessibility tools): Invalid response ("Math extension cannot connect to Restbase.") from server "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle p(x)={{27.898.150 x^6 -194.641.140 x^5 + 1.112.190.700 x^4 -2.966.471.100 x^3 + 3.634.287.064 x^2 -1.598.267.760 x + 720}\over 720}}