Matematika
Matematika
Matematika
Shadow
Škoflje
Škoflje
2012
Škoflje
Škoflje
2012
previous arrow
next arrow
Shadow

Dodatni pouk - Diofantske enačbe

Vsebine:

  1. linearne Diofantske enačbe
  2. nelinearne Diofantske enačbe:
  • metoda produkta,
  • količnika,
  • vsote kvadratov,
  • metode zadnje števke,...

 

Za linearno Diofantsko enačbo štejemo vse enačbe

\(ax+by=c, \) (*)

kjer so \(a,b,c\) celoštevilski koeficienti, rešitve, pari  \((x,y)\) pa so iz množice \(\mathbb{Z}.\)

V splošnem velja:

  • enačba (*) je rešljiva natanko tedaj, ko \(D(a,b)|c.\)

(trditev lahko posplošimo tusi na več spremenljivk...)

Velja:  

  1. na premici \(4x+6y=1\) ne obstaja točka s celoštevilskimi koordinatami.
  2. če sta števili \(a\) in \(b\) tuji, ima enačba neskončno rešitev.

Eulerjeva metoda iskanja rešitev:

\(5x-2y=7\) ima rešitve, saj \(D(5,2)|7\).

Izrazimo \(y\) in dobimo \(y=\frac{5x-7}{2}=2x+ \frac{x-7}{2}.\)

Ker iščemo celoštevilske rešitve, mora biti \(x-7\) večkratnik \(2,\) torej \(x=2t-7.\) Vstavimo nazaj v \(y\) in dobimo \(y=2(2t-7)+\frac{2t-7-7}{2}=3t-21.\)

Rešitve so oblike \(x=2t-7, y=3t-21,\) kjer je \(t\) celo število.

  • Primer: Enačbo \(93x + 43y = 3\) (**), ki  ima rešitve: \((x, y) = (5 − 14k, −11 + 31k), k\) je celo število, reši sam.

Več o linearnih diofanstkih enačbah:

{pdf=../datoteke/Dodatni/Linearne Diofantske Enacbe.pdf|100%|800|native}

Več o tem je napisano v reviji Brihtnež (rešitve nalog so v zavihku 20*):

{pdf=../datoteke/Dodatni/NelinDiof.pdf|100%|800|native}

1

Poišči vse celoštevilske rešitve enačbe \(29x+13y=1.\)

Rešitev: \(x=-4+13t, y=9-29t, t\in\mathbb{Z}\)

2

Poišči vse celoštevilske rešitve enačbe \(127x-52y=-2.\)

Rešitev: \(x=44+127t, y=18+52t, t\in\mathbb{Z}\)

3

Poišči vse celoštevilske rešitve enačbe \(43x+64y=1.\)

Rešitev: \(x=3-64t, y=-2+43t, t\in\mathbb{Z}\)

4

Na tekmovanju iz matematike je bilo 140 dijakov. Organizator tekmovanja je za vsakega tekmovalca pripravil po eden sok. Sokovi so bili v paketih po 16, 17 ali 40 steklenic. Koliko je bilo posameznih paketov?

Rešitev: 2 paketa po 16 sokov, 4 pakete po 17 sokov, 1 paket po 40 sokov.

 

5

Določi števila, ki imajo to lastnost, da ko jim prištejemo vsoto števk,dobimo 62.

 

1

Poišči vse rešitve enačbe \(\frac{1}{m}+\frac{1}{n}=\frac{1}{2} \) v množici \(\mathbb{Z}.\)

Rešitev: Pari \((m,n)\) so \((-2,1),(1,-2),(3,6),(4,4),(6,3)\)

2

Poišči vse rešitve enačbe \(\frac{1}{m}+\frac{2}{n}=\frac{1}{4} \) v množici \(\mathbb{N}.\)

Rešitev: Para \((m,n)\) sta \((2,10),(36,9)\)

3

Poišči vse rešitve enačbe \(\frac{1}{m}+\frac{2}{n}=\frac{2}{5}\) v množici \(\mathbb{N}.\)

Rešitev: \((15,6)\)

4

Pokaži, da enačba \(\frac{2}{m}+\frac{1}{n}=\frac{1}{2}\) v množici \(\mathbb{N}\) nima rešitev.

Namig: preoblikuj v produkt.

5

Poišči rešitve enačbe \(a^2+b^2+4^2=6b-4a+5\) v množici \(\mathbb{Z}\).

Rešitev: Pari \((a,b)\) so \((-1,4), (3,-2), (3,4), (-1,2)\)

6

Poišči rešitve enačbe \(xy+2y=x\) v množici \(\mathbb{Z}\).

Rešitev: Pari \((a,b)\) so \((-1,1), (-3,3), (0,0), (-4,2)\)

7

Poišči rešitve enačbe \(xy+x-3y-6=0 \) v množici \(\mathbb{Z}\).

Rešitve: Pari \((x,y)\) so \((4,2), (0,-2), (2,-4), (6,0)\)

8

Poišči rešitve enačbe \(3xy+2y=7 \) v množici \(\mathbb{Z}\).

Rešitev: Para \((x,y)\) sta \((-3,-1), (-1,-7)\)

9

Pokaži, da enačba \((x-y)^3+(y-z)^3+(z-x)^3=35 \) nima rešitev v \(\mathbb{Z}\).

Namig: poenostavi in faktoriziraj levo stran.

10

Pokaži, da ima enačba \(2x^2+xy-3y^2=17 \) le eno rešitev v \(\mathbb{N}\).

Rešitev: Par \((x,y)\) je \((4,3)\)

11

Pokaži, da je enačba \(n^3+7n^2+14n+8=6p \) rešljiva v množici \(\mathbb{N}\) le za eno praštevilo \(p.\) Kolikšen je tedaj \(n\)?

Rešitev: \(p=5,n=1\)

12

Določi naravno število \(n,\) da bo \(n^2-4n+16\) popolni kvadrat.

Rešitev: \(n=4\)

13

Pokaži, da enačba \(x^4+y^4=8888888888888888\) nima rešitev v množici celih števil.

Namig: s katero števko se lahko konča četrta potenca naravnega števila?

14

Za katera cela števila je izraz \(a^2+3a+24\) popolni kvadrat?

Rešitev: \(a\) je lahko \(5,-8,20,-23.\)

15

Ali ima enačba  \(x^2+5y=464343563333\) kakšno rešitev v celih številih?

Namig: zadnja števka.

16


Reši Diofantsko enačbo: \(x+y-2y=49.\)

Namig: izrazi s količnikom.

17

Reši enačbo v celih številih: \(\frac{1}{x}+\frac{1}{xy}+\frac{1}{y}=1\)

18

Poišči  dvomestna števila, katere vrednosti so enake trikratniku produkta števk teh števil.

Namig: uporabi metodo količnika; 15 in 24.

19

 Ali ima enačba \(x^2+y^2=2014\) rešitev v celih številih?

Namig: ali sta lahko \(x\) in \(y\) sodi števili?

20*

{pdf=../datoteke/Dodatni/NelinearneDiofResitve.pdf|100%|800|native}

 

Moji strokovni članki

 Matematično teorijo imaš lahko popolno šele tedaj, ko jo napraviš tako razumljivo, da si upaš njeno vsebino pojasniti prvemu mimoidočemu...

Matematični problem mora biti dovolj težak, da nas privlači, in ne čisto nedostopen, da niso naši napori brezupni.Služiti mora kot smerokaz na za zapletenih poteh, ki vodijo k skritim resnicam, in nas nato nagraditi z veseljem ob najdeni rešitvi (D. Hilbert)

Kalkulator odvodov in integralov

 

Logika - naloge za pripravo