| Предишната тема :: Следващата тема |
| Автор |
Съобщение |
Пафнутий VIP

Регистриран на: 04 Mar 2008 Мнения: 1199
 гласове: 54
|
Пуснато на: Fri Sep 05, 2008 7:18 pm Заглавие: Диофантово |
|
|
Да се реши в цели числа уравнението:
[tex]x^2-y^3=7[/tex] |
|
 |
Реклама
|
Пуснато на: Заглавие: Реклама |
|
|
|
|
|
 |
r2d2 VIP

Регистриран на: 28 Feb 2007 Мнения: 1936 Местожителство: in the galaxy (Far Far Away)
  гласове: 179
|
Пуснато на: Sat Sep 06, 2008 12:22 pm Заглавие: |
|
|
| Уравнението няма решения. Ама как се доказва елементарно? |
|
 |
Baronov Напреднал
Регистриран на: 05 Jun 2008 Мнения: 316
 гласове: 39
|
Пуснато на: Sat Sep 06, 2008 1:12 pm Заглавие: |
|
|
| Как се доказва изобщо? Залагам на елиптични криви. |
|
 |
r2d2 VIP

Регистриран на: 28 Feb 2007 Мнения: 1936 Местожителство: in the galaxy (Far Far Away)
  гласове: 179
|
Пуснато на: Sat Sep 06, 2008 1:21 pm Заглавие: |
|
|
Някакви проверки по модул предполагам!
Все едно това е задача, на която мястото не е тук!
Освен, ако атанасов не ни изненада с някакво фасулско решение. |
|
 |
v1rusman Напреднал

Регистриран на: 18 Jul 2007 Мнения: 318
    гласове: 10
|
Пуснато на: Sat Sep 06, 2008 2:06 pm Заглавие: |
|
|
След прибавяне на 1 към двете страни уравнението добива вида:
[tex]x^2+1=8+y^3 => x^2+1^2=(y+2)(y^2-2y+2^2) =>x^2+1^2=(y+2)((y-1)^2+3)[/tex].
Сега вторият множител отдясно е от вида [tex]a^2+3[/tex]. Може би Baronov, r2d2 или някой друг знае свойства на делителите на числата от този вид. Ако това спомогне по някакъв начин за елементарно решение... |
|
 |
Baronov Напреднал
Регистриран на: 05 Jun 2008 Мнения: 316
 гласове: 39
|
Пуснато на: Sat Sep 06, 2008 2:22 pm Заглавие: |
|
|
Като разгледаме у-то по мод 8 виждаме, че x е четно, а y - нечетно.
От друга страна имаме представянето на v1rusman:
[tex]x^2+1=8+y^3 => x^2+1^2=(y+2)(y^2-2y+2^2) =>\;x^2+1^2=(y+2)((y-1)^2+3).[/tex]
Всички прости множители на лявата страна на последното уравнение са от вида 4к+1. Множителя
[tex](y-1)^2+3[/tex], обаче е от вида 4к+3(y - нечетно), т.е. има прост делител от същия вид. Противоречие. |
|
 |
v1rusman Напреднал

Регистриран на: 18 Jul 2007 Мнения: 318
    гласове: 10
|
Пуснато на: Sat Sep 06, 2008 2:35 pm Заглавие: |
|
|
| Точно такава беше и моята идея, но мислех, че се използват други свойства (специално за делене на 2 и на 3). Най-накрая и аз да разбера кога да търся числа от вида [tex]4k+1[/tex] и [tex]4k+3[/tex] - досега винаги ги бърках. Мерси, Baronov. |
|
 |
Пафнутий VIP

Регистриран на: 04 Mar 2008 Мнения: 1199
 гласове: 54
|
Пуснато на: Sat Sep 06, 2008 4:02 pm Заглавие: |
|
|
Решението ми е почти същото като на Баронов  |
|
 |
r2d2 VIP

Регистриран на: 28 Feb 2007 Мнения: 1936 Местожителство: in the galaxy (Far Far Away)
  гласове: 179
|
Пуснато на: Sat Sep 06, 2008 6:45 pm Заглавие: |
|
|
| Baronov написа: |
Всички прости множители на лявата страна на последното уравнение са от вида 4к+1. Множителят
[tex](y-1)^2+3[/tex], обаче е от вида 4к+3(y - нечетно), т.е. има прост делител от същия вид. Противоречие. |
Баронов, може ли малко по-подробно?  |
|
 |
Пафнутий VIP

Регистриран на: 04 Mar 2008 Мнения: 1199
 гласове: 54
|
Пуснато на: Sat Sep 06, 2008 8:25 pm Заглавие: |
|
|
| r2d2 написа: | | Baronov написа: |
Всички прости множители на лявата страна на последното уравнение са от вида 4к+1. Множителят
[tex](y-1)^2+3[/tex], обаче е от вида 4к+3(y - нечетно), т.е. има прост делител от същия вид. Противоречие. |
Баронов, може ли малко по-подробно?  | Ако имаме просто [tex]p=4k+3[/tex] и [tex]p|x^2+y^2[/tex], то [tex]p|x , p|y[/tex] и в случая [tex]p|x , p|1[/tex] - противоречие |
|
 |
v1rusman Напреднал

Регистриран на: 18 Jul 2007 Мнения: 318
    гласове: 10
|
Пуснато на: Sun Sep 07, 2008 10:07 am Заглавие: |
|
|
| Прав си, stanislav atanasov, но тук противоречието идва от факта, че от лявата страна ще имаш просто число от вида [tex]4k+1[/tex], а отдясно - от [tex]4k+3[/tex]. |
|
 |
Пафнутий VIP

Регистриран на: 04 Mar 2008 Мнения: 1199
 гласове: 54
|
Пуснато на: Sun Sep 07, 2008 12:05 pm Заглавие: |
|
|
| Ако напишеш [tex]p|x , p|1\Rightarrow p=1[/tex] имаш противоречие с вида на [tex]p[/tex] , защото[tex] 1\ne 4k+3[/tex] |
|
 |
r2d2 VIP

Регистриран на: 28 Feb 2007 Мнения: 1936 Местожителство: in the galaxy (Far Far Away)
  гласове: 179
|
Пуснато на: Sun Sep 07, 2008 12:09 pm Заглавие: |
|
|
| Tова, което продължавам да не разбирам е защо числото x^2+1 не може да има прост множител от вида 4к+3. |
|
 |
Пафнутий VIP

Регистриран на: 04 Mar 2008 Мнения: 1199
 гласове: 54
|
Пуснато на: Sun Sep 07, 2008 12:39 pm Заглавие: |
|
|
| r2d2 написа: | | Tова, което продължавам да не разбирам е защо числото x^2+1 не може да има прост множител от вида 4к+3. | Защото ако просто число от вида [tex]p=4k+3[/tex] дели [tex]x^2+y^2[/tex] , тогава трябва [tex]p|x , p|y[/tex] В случая p|x , p|1 -противоречие  |
|
 |
v1rusman Напреднал

Регистриран на: 18 Jul 2007 Мнения: 318
    гласове: 10
|
Пуснато на: Sun Sep 07, 2008 12:41 pm Заглавие: |
|
|
| r2d2, защото нечетните прости делители на числата [tex]a^n + b^n[/tex] са от вида [tex]2nk+1[/tex], където [tex]n[/tex] е съответната степен. |
|
 |
Pinetop Smith Фен на форума

Регистриран на: 12 May 2007 Мнения: 961 Местожителство: Хасково
  гласове: 87
|
Пуснато на: Sun Sep 07, 2008 12:51 pm Заглавие: |
|
|
| Тия двете твърдения ще ги докажете ли? |
|
 |
Пафнутий VIP

Регистриран на: 04 Mar 2008 Мнения: 1199
 гласове: 54
|
Пуснато на: Sun Sep 07, 2008 12:56 pm Заглавие: |
|
|
| Николай.Каракехайов написа: | | Тия двете твърдения ще ги докажете ли? | За [tex]p=4k+3[/tex] , доказателството е елементарно Следва от [tex]x^2=0,1 (mod 4)[/tex]  |
|
 |
v1rusman Напреднал

Регистриран на: 18 Jul 2007 Мнения: 318
    гласове: 10
|
Пуснато на: Sun Sep 07, 2008 1:32 pm Заглавие: |
|
|
Николай.Каракехайов, моето твърдение идва от следната:
Теорема: Ако [tex]n>1, a, b[/tex] са естествени числа, то всеки нечетен прост делител на числото [tex]a^n+b^n[/tex] или е от вида [tex]2nk+1[/tex] за някое [tex]k[/tex], или дели [tex]a[/tex] и [tex]b[/tex], или дели [tex]a^{n_{1}}+b^{n_{1}}[/tex], където [tex]n_{1}[/tex] е частното на [tex]n[/tex] с по-голямо от 1 нечетно естествено число.
Мога да ПРЕпиша доказателството на теоремата, защото не съм я доказвал аз.  |
|
 |
Baronov Напреднал
Регистриран на: 05 Jun 2008 Мнения: 316
 гласове: 39
|
Пуснато на: Sun Sep 07, 2008 3:58 pm Заглавие: |
|
|
| v1rusman написа: | Николай.Каракехайов, моето твърдение идва от следната:
Теорема: Ако [tex]n>1, a, b[/tex] са естествени числа, то всеки нечетен прост делител на числото [tex]a^n+b^n[/tex] или е от вида [tex]2nk+1[/tex] за някое [tex]k[/tex], или дели [tex]a[/tex] и [tex]b[/tex], или дели [tex]a^{n_{1}}+b^{n_{1}}[/tex], където [tex]n_{1}[/tex] е частното на [tex]n[/tex] с по-голямо от 1 нечетно естествено число.
Мога да ПРЕпиша доказателството на теоремата, защото не съм я доказвал аз.  |
Това следва веднага от теорията за показател. Нека d e показател на [tex]\frac{a}{b}[/tex](това е минималното число, за което p дели [tex]a^{d}-b^{d}[/tex]) по модул p. Тогава [tex]d=2n_{1}[/tex], ако [tex]n_{1}<n[/tex], то p дели [tex]a_{n_{1}} + b_{n_{1}}[/tex], в противен случай d=2n и понеже d/p-1, то p=2kn+1. |
|
 |
r2d2 VIP

Регистриран на: 28 Feb 2007 Мнения: 1936 Местожителство: in the galaxy (Far Far Away)
  гласове: 179
|
Пуснато на: Sun Sep 07, 2008 5:12 pm Заглавие: |
|
|
Никого не искам да дразня, ама видях много наизустени (зазубрени) неща и нито един нормален отговор!
Участник във този форум пише, че ако не можеш да обясниш нещо на 6 год. дете, то..
Ми не съм на шест, не съм тхе бест ама!...
Хайде, мерси! |
|
 |
Пафнутий VIP

Регистриран на: 04 Mar 2008 Мнения: 1199
 гласове: 54
|
Пуснато на: Sun Sep 07, 2008 5:57 pm Заглавие: |
|
|
| Добре де? Какво точно не ти е ясно? И кажи кое според теб съм бил назубрил? |
|
 |
Baronov Напреднал
Регистриран на: 05 Jun 2008 Мнения: 316
 гласове: 39
|
Пуснато на: Sun Sep 07, 2008 7:36 pm Заглавие: |
|
|
| stanislav atanasov написа: | | Добре де? Какво точно не ти е ясно? И кажи кое според теб съм бил назубрил? |
Споко това не се отнася само за теб. Както и да е. Извинявам се ако решенията ми са неясни, просто нямам време да пиша 30 мин решение(а и може би по-важно не ми се занимава), затова гледам да си напиша идеята, така че на всеки да му стане ясно. Фактът, че числата от вида [tex]x^{2}+1[/tex] нямат прост делител от вида 4к+3 ми се виждаше очевиден и затова не го доказах.Сори р2д2. Ама и вие така му го обяснихте, че не е истина. Значи допускаме, че [tex]x^{2}\equiv -1(mod p)[/tex], където p=4k+3. Повдигаме на степен 2к+1 и получаваме противоречие с теоремата на Ферма. Това е. |
|
 |
ганка симеонова SUPER VIP

Регистриран на: 10 Jan 2008 Мнения: 5985 Местожителство: софия
   гласове: 298
|
Пуснато на: Sun Sep 07, 2008 7:47 pm Заглавие: |
|
|
| Baronov написа: | | stanislav atanasov написа: | | Добре де? Какво точно не ти е ясно? И кажи кое според теб съм бил назубрил? |
Споко това не се отнася само за теб. Както и да е. Извинявам се ако решенията ми са неясни, просто нямам време да пиша 30 мин решение(а и може би по-важно не ми се занимава), затова гледам да си напиша идеята, така че на всеки да му стане ясно. Фактът, че числата от вида [tex]x^{2}+1[/tex] нямат прост делител от вида 4к+3 ми се виждаше очевиден и затова не го доказах.Сори р2д2. Ама и вие така му го обяснихте, че не е истина. Значи допускаме, че [tex]x^{2}\equiv -1(mod p)[/tex], където p=4k+3. Повдигаме на степен 2к+1 и получаваме противоречие с теоремата на Ферма. Това е. |
ок, това е конкурсна задача, олимпиадна..
ще си призная честно... никак ме няма, в тази област... може ли все пак, някой да обясни решението, без mod, така че да стане ясно, не само на мен..
извинявам се.. |
|
 |
Пафнутий VIP

Регистриран на: 04 Mar 2008 Мнения: 1199
 гласове: 54
|
Пуснато на: Sun Sep 07, 2008 9:29 pm Заглавие: |
|
|
Ще се опитам да реша задачата без сравнимост
Имаме [tex]x^2-y^3=7[/tex]
Първо трябва да отбележим, че x,y са от различна четност. Като добавим по [tex]1[/tex] от двете страни уравнението става еквивалентно на:
[tex]x^2-y^3+1=8\Rightarrow x^2+1^2=2^3+y^3\Leftrightarrow x^2+1^2=(y+2)(y^2-2y+4)[/tex]
1случай [tex]x[/tex]-нечетно, [tex]y[/tex]-четно: Нека [tex]y=2k[/tex], тогава
[tex]x^2+1=8+(2k)^3\Leftrightarrow x^2+1=8(1+k^3)[/tex]. Понеже [tex]x[/tex] е нечетно, то [tex]x[/tex] може да е от вида [tex]8k+1,8k+3,8k+5,8k+7[/tex] и чрез директна проверка се проверява, че за никой от случаите [tex]x^2+1[/tex] не се дели на [tex]8[/tex].Дясната се дели на 8, лявата-не- невъзможно.
2случай [tex]x[/tex]- четно, [tex]y[/tex]-нечетно. Трябва да отбележим, че всички нечетните числа биват от вида [tex]4k+1,4k+3[/tex].
2,1)[tex]y=4k+1[/tex] , тогава [tex]x^2+1^2=(4k+1+2)(y^2-2y+4)\Leftrightarrow x^2+1^2=(4k+3)(y^2-2y+4)[/tex]
Сега използваме следните 2леми:
1 лема Ако едно число е от вида [tex]4k+3[/tex] , то съществува просто число от същия вид в неговото канонично разлагана (разлагане на прости множители).
Доказателство: Да допуснем, че това не е вярно. Нека цяло число [tex]n=4t+3[/tex]. Да допуснем, че всички прости делители на [tex]n[/tex] са от вида [tex]4s+1[/tex]. Понеже [tex](4s+1)(4t+1)=16st+4s+4t+1=4(4st+s+t)+1[/tex], тогава, ако всички прости делители на [tex]n[/tex] са от вида [tex]4k+1[/tex], то и [tex]n[/tex] трябва да е от вида [tex]4l+1[/tex]-противоречие.
2 лема Ако просто число [tex]p[/tex] е от вида [tex]4s+3[/tex] и [tex]p|x^2+y^2[/tex], то [tex]p|x,p|y[/tex].
Доказателство: Понеже [tex]p=4k+3[/tex], то [tex]p\ne2[/tex] , тогава x и y са от различна четност. Нека за определеност [tex]x=2k[/tex] , тогава [tex]p|(2k)^2+y^2, p|4k^2+y^2[/tex] и понеже p=4k+3, тогава трябва и [tex]4k^2+y^2[/tex] да е от вида [tex]4k+3[/tex] или [tex]y^2=4k+3[/tex]. Тъй като y-нечетно, го то [tex]y=4k+1,4k+3[/tex] и след директна проверка [tex]y^2=4k+1[/tex]- противоречие, т.е остава [tex]p|x, p|y[/tex]
Да се върнем към задачата.
От дясната страна има множител от вида [tex]4k+3[/tex], тогава съществува просто число от същия вид, което го дели и за да е вярно уравнението, тъй като дясната страна се дели на [tex]p[/tex], то и лявата трябва, т.е [tex]p|x^2+1^2[/tex] и съгласно Лема 2, то [tex]p|x, p|1[/tex] - противоречие с вида на [tex]p[/tex]
2,2) [tex]y=4k+3[/tex], тогава [tex]x^2+1^2=(y+2)((4k+3)^2-2.(4k+3)+4)\Rightarrow x^2+1^2=(y+2)(4k^2+24k+9-8k-6+4)\Rightarrow x^2+1^2=(y+2)(4(k^2+6k-2k+1)+3)[/tex] и от дясната страна има множител от вида [tex]4s+3[/tex], тогава съществува просто число от същия вид, което го дели и за да е вярно уравнението, тъй като дясната страна се дели на [tex]p[/tex], то и лявата трябва, т.е [tex]p|x^2+1^2[/tex] и съгласно Лема 2, то [tex]p|x, p|1[/tex] - противоречие с вида на [tex]p[/tex]
ПП Надявам се всичко да е ясно  |
|
 |
Baronov Напреднал
Регистриран на: 05 Jun 2008 Мнения: 316
 гласове: 39
|
Пуснато на: Mon Sep 08, 2008 2:35 pm Заглавие: |
|
|
Да искате да решавате теория на числата без модулна аритметика, е все едно да решавате геометрия без чертеж. Резултатът е такъв, решение на елементарна задача на цяла страница при това не съвсем чисто.
Доказателството ти на лема 2 не ме кефи изобщо. Не виждам защо х и у са от различна четност и не виждам защо [tex]4x^{2} + y^{2}[/tex] е от вида 4k+3. Не знам дали това са съществени грешки или просто пропуски, не съм чел решението ти докрай.
Сигурно има смисъл да се опитваш да решаваш задачата без модулна аритметика, но аз не го виждам. Все пак това е материал за 8-9 клас. |
|
 |
Пафнутий VIP

Регистриран на: 04 Mar 2008 Мнения: 1199
 гласове: 54
|
Пуснато на: Mon Sep 08, 2008 2:41 pm Заглавие: |
|
|
Бях помолен да напиша решението на задачата без сравнимост и доказателството на 2рата лема се чудех как да го напиша без mod и само това ми дойде на акъла.  |
|
 |
martosss VIP Gold

Регистриран на: 17 Mar 2007 Мнения: 3937 Местожителство: Somewhere over the rainbow
  гласове: 213
|
Пуснато на: Mon Sep 08, 2008 5:16 pm Заглавие: |
|
|
Хех, х и у защо са от различна четност и аз се запитах, но бързо си отговорих - ако и двете са четни, то x² и y³ също са четни, откъдето разликата също е четно число - лошо
Ако и двете са нечетни - то отново x² и y³ са нечетни, откъдето отново разликата им е нечетно число, ето ти отговор на първия въпрос, на втория и аз не мога да си отговоря, затова и не разбирам повечето такива задачи, като вкарате една теория такава модулна и съм  |
|
 |
Baronov Напреднал
Регистриран на: 05 Jun 2008 Мнения: 316
 гласове: 39
|
Пуснато на: Mon Sep 08, 2008 9:31 pm Заглавие: |
|
|
х и у в лема 2 нямат нищо общо със задачата. Лемата е вярна за произволни х и у.
Мартос, доказателството не го разбираш, защото не е чисто(т.е. може би не е и вярно). Не знам дали може да се изчисти. Не съм мислил.
Както и да е. Ето ви друг факт(от който следва нашия):
Ако [tex]x^{2}+y^{2}[/tex] се дели на просто p, то тогава р е сума от 2 квадрата(упътване: Лема на Туе и може би Лема на Безу).
Не знам това колко е без сравнения, но общия факт е як. От него следва, че всяко просто от вида 4к+1 може да се представи като сума на 2 квадрата. Иначе може да следвате моето доказателство с Ферма и да го напишете без сравнения. Но ще ви трябва Ферма де. |
|
 |
Пафнутий VIP

Регистриран на: 04 Mar 2008 Мнения: 1199
 гласове: 54
|
Пуснато на: Mon Sep 08, 2008 9:36 pm Заглавие: |
|
|
| Baronov написа: | х и у в лема 2 нямат нищо общо със задачата. Лемата е вярна за произволни х и у.
Мартос, доказателството не го разбираш, защото не е чисто(т.е. може би не е и вярно). Не знам дали може да се изчисти. Не съм мислил.
Както и да е. Ето ви друг факт(от който следва нашия):
Ако [tex]x^{2}+y^{2}[/tex] се дели на просто p, то тогава р е сума от 2 квадрата(упътване: Лема на Туе и може би Лема на Безу).
Не знам това колко е без сравнения, но общия факт е як. От него следва, че всяко просто от вида 4к+1 може да се представи като сума на 2 квадрата. Иначе може да следвате моето доказателство с Ферма и да го напишете без сравнения. Но ще ви трябва Ферма де. | Това Николов ни го доказа. Като се поразравих в нета и видях Теоремата на Лагранж- всяко естествено число, може да се престави като сума от не повече от 4 квадрата. По-късно в mathlinks прочетох, че всички естествени числа, могат да се преставят като сбор от 3 точни квадрата, като изключение правят числата от вида [tex]8k+7[/tex]- трябват 4 |
|
 |
Baronov Напреднал
Регистриран на: 05 Jun 2008 Мнения: 316
 гласове: 39
|
Пуснато на: Mon Sep 08, 2008 9:47 pm Заглавие: |
|
|
Николов го доказва по друг начин. Това с Лема на Туе си е мое (сигурно съм го чел някъде де).
Николов доказва някво доста по силно с метод на Ферма за безкрайно спускане. Взима там някво диофантово уравнение([tex]ab=c^{2}+1[/tex]) и доказва някво яко представяне за а,в и с. Това ли имаш предвид?
Както и да е, не е истина колко доказателства има на една очевидна лема2. |
|
 |
|