logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - zadania r罂ne » zadanie

Konkursy, zadanie nr 17

ostatnie wiadomo艣ci  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwi膮zanie

lwgula
post贸w: 25
2011-07-22 03:09:33

Niech
(1) 3^{2}+4^{2}=5^{2}
i
(2) 5^{2}+12^{2}=13^{2}.

Rozwi膮zaniem r贸wnania (1) jest tr贸jka [3,4,5]. Jest to rozwi膮zanie w艂a艣ciwe, gdy偶 liczby 3,4,5 z rozwi膮zania [3,4,5] s膮 parami wzgl臋dnie pierwsze, co zapisujemy: NWD(3,4,5)=1, czyli NWD(3,4)=1 i NWD(3,5)=1 i NWD(4,5)=1.

Rozwi膮zaniem w艂a艣ciwym (2) jest [5,12,13]. Je偶eli obie strony (1) pomno偶ymy przez 5^{2}, a obie strony (2) pomno偶ymy przez 4^{2}, to b臋dziemy mieli
(3) 20^{2}=25^{2}-15^{2}
oraz
(4) 20^{2}=52^{2}-48^{2}.

(3) i (4) otrzymamy tak偶e mno偶膮c odpowiednio liczby z [3,4,5] przez 5 i liczby z [5,12,13] przez 4.

Nietrudno zauwa偶y膰, 偶e [25,15] i [52,48] s膮 rozwi膮zaniami r贸wnania 400=z^{2}-y^{2}, kt贸rych to rozwi膮za艅 (jak wida膰) nie otrzymujemy od razu z r贸wnania Diofantosa.

R贸wnanie Pitagorasa

X^{2}+Y^{2}=Z^{2}

tak opisa艂 Diofantos liczbami u,v ze zbioru {1,2,3,...}, 偶e

X=u^{2}-v^{2}, Y=2uv i Z=u^{2}+v^{2}, bo dla dowolnych u,v ze zbioru R:

(5) [u^{2}-v^{2}]^{2}+[2uv]^{2}=[u^{2}+v^{2}]^{2}.

Poniewa偶 rozpatrujemy boki X,Y,Z tr贸jk膮ta prostok膮tnego o r贸偶nych przyprostok膮tnych, to wi臋ksze od zera liczby X,Y,Z musz膮 by膰 parami r贸偶ne, co gwarantuj膮 dwa warunki: u,v nale偶膮 do zbioru {1,2,3,...} oraz u>v.
Je偶eli chcemy wyznacza膰 rozwi膮zania w艂a艣cie r贸wnania (5), to musz膮 by膰 spe艂nione kolejne dwa warunki:
NWD(u,v)=1 i liczba u-v jest nieparzysta (przy u parzystej v nieparzysta, a przy u nieparzystej v parzysta).

Zad. Wyznacz rozwi膮zania ca艂kowiete dodatnie r贸wnania:
400=z^{2}-y^{2}.

Oto rozwi膮zanie pewnego specjalisty geometrii prof. dr. hab. :

400=20^{2}=(2uv)^{2}. 20=2uv czyli 10=uv.

Zatem (u=10 i v=1) lub (u=5 i v=2).

St膮d

[z=u^{2}+v^{2}=10^{2}+1^{2}=101 i y=u^{2}-v^{2}=10^{2}-1^{2}=99]

lub

[z=u^{2}+v^{2}=5^{2}+2^{2}=29 i y=u^{2}-v^{2}=5^{2}-2^{2}=21].

A gdzie rozwi膮zania [52,48] i [25,15]?

\"NO C脫呕, PROFESOR TE呕 WSZYSTKIEGO NIE WIE\" - tak odpowiedzia艂.

Te brakuj膮ce rozwi膮zania daje r贸wnanie Diofantosa, ale trudno艣膰 w tym, 偶e trzeba dodatkowo wyznacza膰 rozwi膮zania w艂a艣ciwe r贸wna艅, kt贸rych od razu nie znamy, tak jak tu (1) i (2).

Dzisiaj zdumiewa mnie fakt, 偶e pan profesor nie skorzysta艂 z metody pokazanej przez Stefana Banacha:

400=2*200=4*100=8*50=10*40.

Zatem: (z-y=2 i z+y=200) lub (z-y=4 i z+y=100) lub (z-y=8 i z+y=50) lub (z-y=10 i z+y=40).

Dlatego
(z-y=2 i z+y=200) daje (2z=202 i 2y=198) daje z=101 i y=99.
(z-y=4 i z+y=100) daje (2z=104 i 2y=98) daje z=52 i y=48.
(z-y=8 i z+y=50) daje (2z=58 i 2y=42) daje z=29 i y=21.
(z-y=10 i z+y=40) daje (2z=50 i 2y=30) daje z=25 i y=15.
Odp. [101,99], [52,48], [29,21] lub [25,15].

Moje rozwi膮zanie.

Wyznaczamy parzyste podzielniki naturalne danej liczby 400, takie, 偶e ilorazy s膮 parzyste oraz podzielniki liczby 400 s膮 mniesze od pierwiatka stopnia drugiego z 400 czyli mniejsze od 20. Oto nasze podzielniki: 2,4,8,10.
Dlatego
z=(400/2+2)/2 i y=z-2=101-2=99, z=(400/4+4)/2 i y=z-4=52-4=48,
z=(400/8+8)/2 i y=z-8=29-8=21, z=(400/10+10)/2 i y=z-10=25-10=15.
Odp. [101,99], [52,48], [29,21] lub [25,15].
http://syminostra.pl.tl/

Leszek W. Gu艂a




struktor
post贸w: 9
2011-07-22 19:22:05

Szukamy rozwi膮za艅 r贸wnania Diofantosa w liczbach ca艂kowitych.

a^2-b^2=400
Lew膮 stron臋 rozk艂adam na iloczyn:
(a-b)*(a+b)=400

Podstawiam: m=a-b

m*(m+2*b)=400
Przekszta艂cam celem wyliczenia b :
b=200/m -m/2
Rozk艂adam na czynniki pierwsze:
(1) b=2*2*2*5*5/m -m/2

Wida膰, 偶e m musi si臋 dzieli膰 przez 2 .
Ponadto m musi skraca膰 si臋 bez reszty
z wyrazem: 2*2*2*5*5

Podaj臋 tabel臋 wynik贸w:
b obliczone jest z r贸wnania (1) ;

m ; b ; a=m+b

2 ; 99 ; 101
4 ; 48 ; 52
8 ; 21 ; 29
10 ; 15 ; 25
20 ; 0 ; 20
40 ; -15; 25
50 ; -21; 29
100 ; -48; 52
200 ; -99; 101

m ; b ; a=m+b

-2 ; -99; -101
-4 ; -48; -52
-8 ; -21; -29
-10 ; -15; -25
-20 ; 0 ; -20
-40 ; 15 ; -25
-50 ; 21 ; -29
-100; 48 ; -52
-200; 99 ; -101

Pozdrawiam WM

Wiadomo艣膰 by艂a modyfikowana 2011-07-22 19:38:56 przez struktor

lwgula
post贸w: 25
2011-07-22 21:13:44

W pracy http://lwgula.pl.tl/ kluczowe s膮 formy kwadratowe
a^{2}=[(g/k + k)/2]^{2} i b^{2}=[(g/k + k)/2]^{2}.
Tu r贸wnie偶 otrzymujemy wszystkie pary [a,b], gdzie a,b s膮 ca艂kowite niezerowe. Je偶eli nieparzysta X jest liczb膮 pierwsz膮, to zdanie odd g=X^{4}=Z^{2}-[(Y^{2}]^{2} jest fa艂szywe, gdy偶
mamy sprzeczno艣膰: X dzieli Z i X dzieli Y, przy gcd(X,Y,Z)=1.
Tak wi臋c \"kluczowe s膮\" - tylko w sensie wizualnym (odczytowym), poszukiwawczym. St膮d wiemy, 偶e X musi by膰 liczb膮 nieparzyst膮 z艂o偶on膮. Dow贸d Hilberta jest obalony. Poda艂em przepi臋kny dow贸d tego twierdzenia.



strony: 1

Prawo do pisania przys艂uguje tylko zalogowanym u偶ytkownikom. Zaloguj si臋 lub zarejestruj

© 2019 Mariusz iwi駍ki      o serwisie | kontakt   drukuj