Qualche esercizio di aritmetica

Sk_Anonymous
Vi propongo questi esercizi non del tutto standard
ma stimolanti (almeno credo...).
a)mostrare che ,per ogni intero positivo n, il numero
5^n+2*3^(n-1)+1
e' divisibile per 8

b)Se (a,b,c) sono rispettivamente (ipotenusa,cateto,cateto)
di un triangolo rettangolo,allora per n>2 e':
a^n>b^n+c^n

c) Dimostrare che ogni intero positivo che ammette un
divisore dispari e' esprimibile come somma di piu'
numeri (interi,positivi) consecutivi.
Ciao.

Risposte
Giusepperoma2
primo quesito

mi serve di dimostrare questo risultato prima:

5^n-1 e' sempre divisibile per 4

Dim;

iopotesi induttiva: 5^n-1=4k

dim:

5^(n+1)-1=5*5^n-5+4=5(5^n-1)+4=5*4k+4=4(5k+1) cvd.

passiamo ora all dimostrazione dell'enunciato originale

ipotesi induttiva 5^n+2*3^(n-1)+1=8k

Dim

5^(n+1)+2*3^n+1=

=5*5n+3[2*3^(n-1)]+1=

=5*5^n+3[5^n+2*3^(n-1)+1]-3*5^n-3+1= (ho aggiunto e sottratto 3*5^n e 3)

=2*5^n-2+3*8k= (per ipotesi induttiva)

=2(5^n-1)+8*3k=

=2*4T+8*3k= (ho utilizzato il risultato preliminarmente dimostrato)

=8(T+3k) cvd

Sembra lungo e complicato, ma solo perche', per chiarezza, ho specificato tutti i passaggi.

a fra poco per il secondo

Giusepperoma2
SECONDO PROBLEMA

La mia soluzione si basa su una piccola variazione del principio di induzione:

anzicche verificare la tesi solo per n=3, la si verifica anche per n=4 (NOTA: un numero pari e uno dispari!!)

dopodiche' si assume, come di consueto la tesi vera per n, ma anzicche' dimostrarla vera anche per n+1, la si dimostra vera per n+2

A questo punto avendola verificata per n=3 e 4 si ha che la tesi sara' vera per tutti i numeri pari e per tutti i numeri dispari, ovvero per tutti i numeri!!

Basta con le chiacchiere, vengo al sodo:

Ipotesi induttiva:

a^n>b^n+c^n con a^2=b^2+c^2 (il triangolo e' rettangolo!!)

moltiplicando ambo i membri per a^2 si ottiene

a^2*a^n>a^2*(b^n+c^n)

a^(n+2)>(b^2+c^2)*(b^n+c^n)=b^(n+2)+c^(n+2)+b^2*c^n+c^2*b^n>b^(n+2)+c^(n+2) cvd

Che te ne pare?

Ora ho un'ora di lezione, quindi il terzo problema lo affrontero' fra un po'

Ciao, Giuseppe

Giusepperoma2
credo di avercela fatta anche per quanto riguarda il terzo!

sia n il numero divisibile per un dispari.

Sia d il dispari in questione.

Sia dunque

n=dk

Allora

n=SOMMATORIA per i da 0 a 2[d/2] di k+[d/2]+i

dove ovviamente [d/2] sta per parte intera di d mezzi. Evidentemente tutti i termini della sommatoria sono interi consecutivi.

La verifica e' banale

Giusto?

Ciao,

Giuseppe

Sk_Anonymous
Complimenti per la velocita' e per l'esecuzione.
Le mie soluzioni sono un po' diverse nella forma
ma sostanzialmente coincidenti con le tue nella
sostanza.
Ciao.

Principe2
carina la tua versione dell'induzione giuseppe.

p.s. sti giorni vanno di moda le varianti dell'induzione..

ciao

Giusepperoma2
eh eh eh

vero!

ciao

Giusepperoma2
Comunque, risolvendo il terzo problema ci si accorge che si puo'rafforzare l'affermazione

dicendo che

se un numero e' divisibile per un numero dispari d, allora lo si puo' esprimere come somma di d numeri consecutivi.

Non so a voi, ma a me questa cosa piace

ciao ciao

Principe2
sei sicuro che è vero quello che dici giuseppe? ad esempio 14 è divisibile per 7 ma non mi sembra ci siano 7 numeri consecutivi la cui somma è 14

Giusepperoma2
certo che ci sono: masono interi, non naturali:

14=-1+0+1+2+3+4+5

Colgo l'occasione per una errata/corrige

nella mia forula/dimostrazione ho scritto nella sommatoria

"k+[d/2]+i"

sostituitela con

"k-[d/2]+i"

basta applicare la formula u dato un qualsiasi numero non potenza di due (cioe' con almeno un divisore d dispari) troverete il modo per scriverlo come somma di d INTERI consecutivi.

no?

Ciao, Giuseppe

Giusepperoma2
mi sono accorto solo ora che il problema chiedeva una risposta in N, ma la mia dimostrazione e' ancora valida, infatti nel caso emergano numeri negativi, questi si elideranno con altri subbito dopo lo zero e quindi il problema proposto e' risolto

ESEMPIO

dalla formula che ho dedotto, si ha

14=(-1+0+1)+2+3+4+5=2+3+4+5

Possiamo dire che se lasciamo cadere la richiesta di positivita' otteniamo un risultato piu' forte (in quanto stabilisce anche il numero di addendi coinvolti)e quindi, per il mio personalissimo gusto, piu' bello

Mi interesserebbe veramente sapere se siete d'accordo con me, Uber e Archimede.

Ciao,

Giuseppe

Sk_Anonymous
Io sono d'accordo.Amo ..alla follia le generalizzazioni!
Ciao.

Principe2
anch'io sono d'accordo.. l'eleganza prima di tutto!

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