Espressione in N con quadrati

RedJohn1
Salve a tutti, ho un problema che la mia prof di matematica ha dato da risolvere alla classe(il problema è facoltativo, e ha detto che probabilmente non lo riusciremo a risolvere, peró ci aiuta a pensare fuori dagli schemi). Il problema è il seguente:
Hai due numeri naturali a e b, sai che:
$ (ab+1):(a^2+ b^2) = d $
Con $ din N $
Dimostrare che:
$ (a^2+ b^2):(ab+1)= c^2 $
Con $ cin N $

Qualcuno ha qualche idea?
A me l'unica cosa che mi è venuta in mente è che se
$ a =0 $ o $ b=0 $
( non entrambi contemporaneamente) ottengo un numero infinto di soluzioni poichè in quel caso avrei:
$a^2 = c^2$ (stessa cosa con b), ma non mi sembra di aver dimostrato un bel nulla...

Risposte
axpgn
"Sai che" che cosa? Mi pare manchi qualche ipotesi …

$ (ab+1):(a^2+ b^2) = ??? $

RedJohn1
Scusate, pensavo di aver scritto correttamente, la condizione é che $ (ab+1):(a^2+b^2)=d $
Con $ din N $

axpgn
Se ho capito bene, a me pare che …


giammaria2
Però il problema affrontato da axpgn non è dimostrare che dall'ipotesi segue la tesi. Credo che il testo dovesse essere:
"Dimostrare che se $c=(a^2+b^2):(ab+1)$ ed $a,b,c$ sono numeri naturali, allora $c$ è un quadrato"
Penso che si intenda come naturale anche lo zero (non tutti i matematici concordano su questo).
Non saprei dimostrarlo e quindi la mia interpretazione potrebbe essere sbagliata; negli esempi che ho considerato l'affermazione sembra però vera.

axpgn
Non mi pare, ti sei perso un bel pezzo dell'ipotesi ovvero l'altra relazione … inoltre dimostrando che $c^2$ è pari a $1$, si dimostra anche che è un quadrato … IMHO …
Comunque, non avendo il testo originale (che forse non esiste neanche) si possono fare tutte le supposizioni che si vogliono :D

giammaria2
Il problema da te affrontato è stato "E' possibile che le due formule coesistano?" e la tua giusta risposta è stata "Sì, purché ..."; in altre parole, hai considerato come ipotesi anche quello che è scritto dopo il "Dimostrare che" e secondo me quella è la tesi.
Io invece penso che RedJohn abbia sbagliato nello scrivere l'ipotesi, scambiando fra loro dividendo e divisore. Con la mia supposizione, $c$ può essere un quadrato qualsiasi.

axpgn
Premesso che solo lui sa (anzi probabilmente neanche lui :-D ), quello che dici è un tuo punto di vista, corretto ma UN punto di vista.
Il mio è: data la prima relazione è vera anche la seconda? Sì, a certe condizioni … ma è la normalità quando, per esempio, risolvi un'equazione … se invece, pretende che sia un'identità, allora è un altro paio di maniche … ovvero che dalla prima discenda sempre la seconda (anche se mi pare che sia vero anche in questo caso :D )

Comunque, ho capito solo ora cosa intendi (va beh, sarà l'ora … :D ) : tu dici che la prima e la seconda relazione sono uguali e la tesi è che $d=c^2$, entrambi interi; isn't it?

Cordialmente, Alex

P.S.: per Wolfram sembra che non cambi niente: le soluzioni son sempre le stesse :D

giammaria2
"axpgn":
tu dici che la tesi è che $d=c^2$, entrambi interi; isn't it?

Sì, io dico che, supponendo che nell'ipotesi ci sia stato lo scambio di cui parlavo, la tesi è quella. Ed allora il problema diventa interessante.
Per una sicura interpretazione del testo, conviene attendere quello che dirà RedJohn, magari dopo aver consultato la sua prof.

dan952
Questo problema è famoso e mi pare che venne risolto qui qualche tempo fa...

Comunque il testo dice:

Supponiamo che $ab+1$ divide $a^2+b^2$ con $a,b$ interi positivi, allora $\frac{a^2+b^2}{ab+1}$ è un quadrato perfetto.

axpgn
"dan95":
Questo problema è famoso e mi pare che venne risolto qui qualche tempo fa...

L'avevi postato tu … :D … e giammaria aveva pure risposto … :-D

dan952
@alex

Eccolo qui! E mi pare di aver capito che è rimasto irrisolto
:?

Gi81
Se $a,b$ sono naturali non entrambi nulli allora $a^2+b^2 >= ab +1$ (e dunque $(ab+1)/(a^2+b^2) <=1$).
Ora, se abbiamo l'ipotesi che $a,b in NN$ sono tali che $(ab+1)/(a^2+b^2) in NN$,
certamente $a,b$ sono non entrambi nulli (altrimenti avremmo un denominatore uguale a $0$),
e dunque (dalla proprietà scritta all'inizio) abbiamo necessariamente $(ab+1)/(a^2+b^2) = 1$, da cui $(a^2+b^2)/(ab+1)= 1$.

giammaria2
@ Gi8
Giusto, ma non hai notato che nel corso della discussione dan95 ha confermato la mia supposizione che nell'ipotesi RedJohn avesse scambiato fra loro numeratore e denominatore.

orsoulx
"dan95":
Eccolo qui! E mi pare di aver capito che è rimasto irrisolto :?
A me pare di aver indicato, in quella discussione, un percorso semplice per la dimostrazione.
Ciao

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