A very interesting differential equation: derivative at x = inverse at 1/x

แชร์
ฝัง
  • เผยแพร่เมื่อ 5 ก.ย. 2024
  • Analysis of an interesting case study in differential equations leading to some delightful complex valued functions
    My complex analysis lectures:
    • Complex Analysis Lectures
    Support my work via patreon:
    / maths505
    You can follow me on Instagram for write ups that come in handy for my videos and DM me in case you need math help:
    ...
    My LinkedIn:
    / kamaal-mirza-86b380252
    Advanced MathWear:
    my-store-ef6c0...
    #math #physics #calculus #complex #analysis #passion #hustle #neverstop #stem #stemeducation #advancedmath #teaching #learning #maths505 #mathematics #mathstagram #integral #integration #differential #equations #trigonometry #tutoring #quantum #advancedmath

ความคิดเห็น • 72

  • @GeraldPreston1
    @GeraldPreston1 หลายเดือนก่อน +20

    0:11 a very elegant way of putting it

    • @maths_505
      @maths_505  หลายเดือนก่อน +4

      Mathematical bars😂

    • @ayushrudra8600
      @ayushrudra8600 หลายเดือนก่อน +3

      @@maths_505 lol you should make a math rap
      it would be so funny

  • @user-sm2du3su1e
    @user-sm2du3su1e หลายเดือนก่อน +10

    Yes, this is A particular solution. However the more interesting question is what is THE general solution what we don't know (it might be not equal to this particular solution).
    For instance we can see that the equation is not defined for x=0. An important question should be asked whether f is a function from C to C or if it can be from R to R (probably not).
    We can also see that the limit of f' at infinity is f^(-1)(0). One can then discuss what is the behaviour of f depending on the number of solutions of f(x)=0. If there are none, f' would not be defined at infinity.
    One can also differentiate the equation and get information about the convexity depending on the sign of f''(x) if f(x) is real. Etc.

  • @CM63_France
    @CM63_France หลายเดือนก่อน +4

    Hi,
    I give you the stupid thought that I probably adopted when young to remember that sin 30° = 1/2 : the number thirty : thirty minutes is .... half an hour.
    I say "probably", I am not sure, but I guess it's that, as you know, mnemonic processes have these secrets.
    I love your videos.
    "ok, cool" : 0:19 ,
    "terribly sorry about that" : 3:30 , 5:10 .

  • @natepolidoro4565
    @natepolidoro4565 หลายเดือนก่อน +9

    When writing out beta and doing calculations involving raising it to its own power, I think it is nicer to write beta in exponential/polar form in the base, and rectangular form in the exponent so that some stuff will cancel out and separate nicely.

    • @maths_505
      @maths_505  หลายเดือนก่อน +7

      Oh yeah that would've been cool...I think Euler would write it that way😂

  • @kingzenoiii
    @kingzenoiii หลายเดือนก่อน +12

    YES MIDDLE EARTH IS BACK

    • @maths_505
      @maths_505  หลายเดือนก่อน +4

      @@kingzenoiii FOR GONDOR!!!!

    • @kingzenoiii
      @kingzenoiii หลายเดือนก่อน

      @@maths_505 lmaoo

  • @Jalina69
    @Jalina69 หลายเดือนก่อน +1

    Sin(pi/6) =1/2. Also second beta maybe beta = -exp(-ipi/6), but it should be complex conj so i dont understand then

    • @maths_505
      @maths_505  หลายเดือนก่อน +1

      Oh yeah but that only means I'm off by a factor of 1/2😂 and yes the other beta is the conjugate of the first one.

    • @Jalina69
      @Jalina69 หลายเดือนก่อน

      @@maths_505 oh no you are right nvmnd

  • @txikitofandango
    @txikitofandango หลายเดือนก่อน

    Holy crap. I did this problem before watching the video and thought, no way, I'm overthinking it. But apparently not!

  • @redroach401
    @redroach401 หลายเดือนก่อน +1

    Next video: solve the basel problem and aprey's constant PLEASE.

    • @maths_505
      @maths_505  หลายเดือนก่อน

      Search Basel problem maths 505 and you'll get my video

    • @redroach401
      @redroach401 หลายเดือนก่อน

      @@maths_505 I see but do you think you could solve it like a similar way to Apostol's method, ie: using multivariable calculus since that feels more intuitive (I have no idea what residue theorem is). Also, I think then you could expand it to solving the zeta function of 3 and perhaps some complex inputs as well.

    • @maths_505
      @maths_505  หลายเดือนก่อน

      Yes it can be generalised to an integral in N space for ζ(N).

  • @mattyg2494
    @mattyg2494 หลายเดือนก่อน

    how do you just assume that the function f(x) = ax^b and that you can just take away the x's and set a^(-1/b) = ab?

    • @user-zb5hb8fs3f
      @user-zb5hb8fs3f หลายเดือนก่อน

      I had the same confusion, didn't see how ab=a^(-1/b) was obtained

  • @khengari77
    @khengari77 หลายเดือนก่อน +2

    Me: My world isn't real anymore.
    Him: what's your problem?
    Me: it's complex.

  • @alexandermorozov2248
    @alexandermorozov2248 หลายเดือนก่อน +1

    Почему решение ищется сразу в виде степенной функции?

    • @maths_505
      @maths_505  หลายเดือนก่อน

      I explained why at the beginning of the solution.

    • @Jalina69
      @Jalina69 หลายเดือนก่อน +1

      Типа производные и интегралы полиномиалов тоже полиномиалы. Я таки думаю есть и другие функции которые подходят.

    • @alexandermorozov2248
      @alexandermorozov2248 หลายเดือนก่อน +1

      ​@Jalina69 вот я тоже думаю, что есть и другие функции. Например, можно продифференцировать обе части уравнения, и воспользоваться тем, что производная обратной функции равна обычной производной этой же функции в минус первой степени. Или попробовать взять интеграл от обеих частей уравнения. Или поменять переменную.

  • @user-lz1yb6qk3f
    @user-lz1yb6qk3f หลายเดือนก่อน +1

    Are those all solutions?

    • @maths_505
      @maths_505  หลายเดือนก่อน +1

      The alpha parameter is defined as a complex power function so we have to be careful that this the principle value we're talking about. In that case, indeed these are the only 2 solutions (or maybe just the only ones I've found 😂).

  • @xxxx015
    @xxxx015 หลายเดือนก่อน

    Dr. Michael penn a similar one before

  • @dang-x3n0t1ct
    @dang-x3n0t1ct 22 วันที่ผ่านมา

    Michael Penn also did this one I think

    • @maths_505
      @maths_505  22 วันที่ผ่านมา

      @@dang-x3n0t1ct nope

    • @dang-x3n0t1ct
      @dang-x3n0t1ct 22 วันที่ผ่านมา

      @@maths_505 https:/ /th-cam.com/video/rO8z0wUdu_A/w-d-xo.html it's this one

    • @dang-x3n0t1ct
      @dang-x3n0t1ct 21 วันที่ผ่านมา

      @@maths_505 it's from the "A beautiful differential equation" video

    • @maths_505
      @maths_505  21 วันที่ผ่านมา

      @@dang-x3n0t1ct still nope. I searched the video and the RHS is f(1/x) whereas my solution pertains to f^{-1}(1/x)

    • @dang-x3n0t1ct
      @dang-x3n0t1ct 20 วันที่ผ่านมา

      @@maths_505 i must have gotten confused, apologies

  • @lakshay-musicalscientist2144
    @lakshay-musicalscientist2144 หลายเดือนก่อน

    I think I remember something like this uploaded earlier if im not wrong

    • @maths_505
      @maths_505  หลายเดือนก่อน

      Nah that was for just the inverse

  • @RandomBurfness
    @RandomBurfness หลายเดือนก่อน

    Didn't Michael Penn make a video on this exact problem? :O

    • @maths_505
      @maths_505  หลายเดือนก่อน +1

      Nah this one's a different case

    • @maths_505
      @maths_505  หลายเดือนก่อน +1

      And even the case he discuss was solved by Dr Peyam 5 years before Penn's video.

  • @natepolidoro4565
    @natepolidoro4565 หลายเดือนก่อน +1

    👍

  • @ericthegreat7805
    @ericthegreat7805 หลายเดือนก่อน

    Yo dawg I heard you like inverse functions so I chose an inverse function at an inverse argument

  • @davidrojas5087
    @davidrojas5087 หลายเดือนก่อน

    Why you supose that y=a x ^b?????

    • @maths_505
      @maths_505  หลายเดือนก่อน

      I explained that in the video

  • @qdphi
    @qdphi หลายเดือนก่อน +1

    Hi. Should I spell your name as Kamal, Kemal or Camal?

    • @maths_505
      @maths_505  หลายเดือนก่อน +2

      Kamaal

  • @pyrite2060
    @pyrite2060 หลายเดือนก่อน +1

    3rd

  • @debblez
    @debblez หลายเดือนก่อน

    sure but what if f(1) = 1

    • @debblez
      @debblez หลายเดือนก่อน

      f’(1) = f^-1(1/1) = 1
      f’’(1) = 1/f’(f^-1(1/1))*-1/1^2 = -1
      dunno the solution but it seems like you get a nicer result

    • @debblez
      @debblez หลายเดือนก่อน

      f'''(1) = 3
      f''''(1) = -12
      f'''''(1) = 57

    • @debblez
      @debblez หลายเดือนก่อน

      -303, 1761

  • @worldnotworld
    @worldnotworld หลายเดือนก่อน

    OK Kool

  • @quqgaming
    @quqgaming หลายเดือนก่อน

    The least satisfying solution ever

  • @mcalkis5771
    @mcalkis5771 หลายเดือนก่อน

    Now split all that into real and imaginary parts.

  • @bikash_Chandra_debnath
    @bikash_Chandra_debnath หลายเดือนก่อน

    I was a commerce student, why the heck I'm watching this 😂

    • @aravindakannank.s.
      @aravindakannank.s. หลายเดือนก่อน +1

      u started this , u can't go back to simple math now , u will feel bored 😂

  • @GeraldPreston1
    @GeraldPreston1 หลายเดือนก่อน

    is it possible to solve these equations from the ground up (without assuming the form of f(x)) by integrating the inverse? i'm sure i've seen some sort of formula for the integral of an inverse function

    • @maths_505
      @maths_505  หลายเดือนก่อน

      That would give us the function in terms of an integral which is much less clear of a solution.

    • @maxvangulik1988
      @maxvangulik1988 หลายเดือนก่อน

      it's hard to integrate either function at 1/x

    • @worldnotworld
      @worldnotworld หลายเดือนก่อน

      @@maths_505 Might other basic forms be plausible candidates for alternative solutions, for example exponentials of x? Could there be, in principle, classes of solutions that differ in such a profound way? I should just try it, I guess...

  • @venkatamarutiramtarigoppul2078
    @venkatamarutiramtarigoppul2078 หลายเดือนก่อน

    I am the first view

  • @maxvangulik1988
    @maxvangulik1988 หลายเดือนก่อน

    let f(x)=ax^b
    f'(x)=abx^(b-1)
    (x/a)^(1/b)=f^-1(x)
    f^-1(1/x)=(ax)^-(1/b)
    abx^(b-1)=(ax)^-(1/b)
    b-1=-1/b
    b^2-b+1=0
    b=(1+-isqrt(3))/2=e^(+-ipi/3)
    ab=a^-(1/b)
    b=a^-(1+1/b)
    b^-(b/(b+1))=a
    b+1=(3+-isqrt(3))/2
    =sqrt(3)e^(+-ipi/6)
    a=(e^(+-ipi/3))^-(e^(+-ipi/6)/sqrt(3))
    a=e^(-+ipi/(3sqrt(3))•e^(+-ipi/6))
    a=e^(-+ipi/(3sqrt(3))(cos(pi/6)+-isin(pi/6)))
    a=e^(pi/(6sqrt(3))-+ipi/6)
    a=e^(pi/(6sqrt(3)))•(sqrt(3)-+i)/2
    f(x)=e^(pi/(6sqrt(3)))•(sqrt(3)-+i)/2•x^((1+-sqrt(3)i)/2)
    f'(x)=e^(pi/(6sqrt(3)))•(sqrt(3)+-i)/2•x^((-1+-sqrt(3)i)/2)
    f^-1(1/x)=e^(-pi/(3sqrt(3))+-ipi/6)•x^(-1+-isqrt(3))/2)
    smth aint right

  • @stefanalecu9532
    @stefanalecu9532 หลายเดือนก่อน +1

    This is one hell of an ugly result

    • @aravindakannank.s.
      @aravindakannank.s. หลายเดือนก่อน +1

      bro I think I need to have an appointment with an ophthalmologist as soon as possible. if u can't see and enjoy the beauty in results like this simple one's ,one day u won't be able to enjoy the beauty of elegant results.
      one more thing kaamal might have had a busy day . so he just didn't want to take more strain today .

  • @littlegeniusomar7890
    @littlegeniusomar7890 หลายเดือนก่อน

    Im the second comment

  • @jakybel884
    @jakybel884 หลายเดือนก่อน

    Could you tell me the app used for note handwriting?

    • @maths_505
      @maths_505  หลายเดือนก่อน

      @@jakybel884 Samsung notes

    • @jakybel884
      @jakybel884 หลายเดือนก่อน

      @@maths_505 ❤️❤️ thanks

  • @Tosi31415
    @Tosi31415 หลายเดือนก่อน

    what if i smash my laptop? will you buy me a new one?

    • @maths_505
      @maths_505  หลายเดือนก่อน +3

      Don't worry bro them $1 patrons be floodin' in all we need is a few more😭😭😭

    • @aravindakannank.s.
      @aravindakannank.s. หลายเดือนก่อน +1

      bro we ourselves are poor bro
      we just don't talk about it publicly
      so please don't smash ur laptop and if u bought new also don't smash it just recycle it or if it's working condition donate it to someone who u know is in need of it .

    • @maths_505
      @maths_505  หลายเดือนก่อน

      @@aravindakannank.s. but make sure to subscribe before donating so that the new owners have cool math they can watch 😂

    • @aravindakannank.s.
      @aravindakannank.s. หลายเดือนก่อน +1

      @@maths_505 and cycle starts once again 😂