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martedì 23 giugno 2020

Strano, ma aureo

Qualche settimana fa, bighellonando su YouTube, mi sono imbattuto nella bizzarra equazione differenziale
f'(x)=f^{-1}(x)

(cioè: quale funzione reale ha per derivata la sua inversa?). Non ricordo il link, ma non è stato difficile ricostruire la soluzione: è sufficiente fare la giusta supposizione sulla forma della soluzione (quello che alcuni chiamano familiarmente un Ansatz): essenzialmente, essa risulta dal fatto che per un "monomio" b \cdot x^a (tra virgolette perché l'esponente non si suppone intero) la forma della derivata e dell'inversa si somigliano:


La cosa rimarchevole è che dal confronto dei coefficienti risulta l'equazione aurea a^2-a-1=0, e conseguentemente la sezione aurea \phi=\frac{1+\sqrt{5}}{2} fa la sua apparizione, in ben tre posizioni diverse, nella soluzione
f(x) = \left( \frac{1}{\phi}\right)^{\frac{1}{\phi}} \cdot x^{\phi} \cong 0.743 \cdot x^{1.618} \quad.




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