TdN for dummies

vl4dster
Se $a$ e $b$ sono coprimi allora
$(a+b, a^2 - ab + b^2) = 1$ oppure $3$

(come al solito $(\cdot, \cdot)$ indica il massimo comun divisore )

Risposte
fields1
Posto un problema (aperto a tutti) che ho appena inventato e che sembra adatto a questo thread.

Siano $n$ un intero positivo pari, $S\sube {1,2,...,n}$ e $|S|>n/2$. Dimostrare che esistono $x,y,z\in S$ tali che $x+y=z$.

TomSawyer1
Ma figurati +Steven+ :wink:.

Allora, per il problema di fields. Sia $T_1={a_1,...,a_k}$ il sottoinsieme massimale di ${1,...,n}$ tale che non esistano $x,y,z \in T_1$ tali che $x+y=z$. E sia $T_2={a_2-a_1,a_3-a_1,...,a_k-a_1}$. Allora $T_1$ e $T_2$ sono disgiunti, perché se esistessero $i \in {2,...,k}$ e $j \in {1,...,k}$ tali che $a_i-a_1=a_j$, allora si avrebbe $a_i=a_j+a_1$, contraddizione. Dunque $k+(k-1)=|T_1|+|T_2|=|T_1 \cup T_2| \le n$ e $2k-1 \le n$, cioè $k\le (n+1)/2$.

fields1
Ok, perfetto. Soluzione ben scritta, così mi piace :-D. Noto che il bound è il migliore possibile, perché se la cardinalità di $S$ è $n/2$, il teorema fallisce (ad esempio prendendo come $S$ i dispari minori di $n$)

TomSawyer1
Anche la tua soluzione è simile?

vl4dster
Posto anche la mia:
Sia $N={1,2,\cdots, n}$.
Esistono $x,y,z \in S$ t.c. $x+y=z$ sse esistono $x e notiamo $z-x \in [1,n-1] \subset N$.
Fissiamo il massimo $s_M \in S$ e consideriamo $Q={s_M - s_i > 0" "|" "s_i \in S}$.
Allora $Q \subset N$ e $|Q|=|S|-1$. Dunque se $|S|>n/2$ si ha, solo per $n$ pari,
$|Q|\geq n/2$, e notiamo $|N" "\setminus S|

fields1
Ok anche a vl4d.

La mia soluzione e' la stessa di TomSawyer, mentre invece quella di vl4d e' chiaramente duale: prende il max invece che il min come me e TomSawyer.

TomSawyer1
Vado con uno, aperto a tutti. Trovare il piu' piccolo intero positivo tale che, se si muove la prima cifra alla fine, il nuovo numero e' $3/2$ del numero originale.

Levacci
Levacci deve essere impazzito.
Se non ci credete guardate il numero che ho trovato: $1176470588235294$. Funziona, ma ho qualche fondato sospetto che non sia il minimo :D . La dimostrazione è come una strada nel deserto: lunga e sabbiosa. Solo di tanto in tanto qualche tumbleweed rotolante. La dimostrazione di come diavolo ho fatto a perdermi quel bellissimo numero di $n$ cifre con $n<16$, invece, rimane un mistero :? .

TomSawyer1
Levacci e' perfettamente sano di mente :D. Purtroppo non c'e' un numero con meno cifre con quelle proprieta'.. Come l'hai ottenuto?

Levacci
Unbelievable :shock: . Bene, posto la dimostrazione nel pomeriggio.

Levacci
Vediamo come viene...

Si deve avere $3*(sum_(i=0)^n 10^i*a_i)=2*(sum_(i=1)^n 10^i*a_(i-1)+a_n)$. Quindi risulta $(3*10^n-2)*a_n=2*(sum_(i=1)^n 10^i*a_(i-1)) - 3*(sum_(i=0)^n 10^i*a_i).$ Con qualche manipolazione RHS diventa $17*(sum_(i=0)^(n-1) 10^i*a_i)$ o equivalentemente $17*(a_(n-1) a_(n-2) ... a_1 a_0)$, quest'ultima notazione indica il numero di $n$ cifre $a_i$. Sappiamo che $a_n$ è $<=9$ quindi $17$ deve dividere $(3*10^n-2)$. Cerco il minimo $n$ per il quale risulti $3*10^n=2 (mod 17)$. Sapendo che l'inverso di $3 (mod17)$ è $6$, si deve risolvere $10^n=12 (mod 17)$. Un po' di simpatici conti e si trova $n=15$. Per trovare il minimo poniamo $a_n=1$ e troviamo le restanti cifre con $(3*10^15-2)/17$, l'idra a sedici teste che ho scritto poco sopra.
Se ho esagerato con la sintesi o con la distrazione, fatemi sapere :) . I problemi proposti da tom, come al solito, sono ottimi.

TomSawyer1
Bella bella.. Ho bei libri da dove prendere questi problemi, che sono di facile formulazione, ma che spesso offrono soluzioni molto interessanti, come le tue.

fedeb2
scusa se il topic è vecchio, pero non avevo niente da fare e ,curiosando, ho visto che questi problemi stupendi vengono da un libro.
mi risulta quantomeno impossibile non chiederti il titolo di suddeto libro :D :D

grazie

TomSawyer1
Problem Solving Strategies, di Arthur Engel.

fedeb2
grazie tom, buona giornata

alvinlee881
"Levacci":
Vediamo come viene...

Si deve avere $3*(sum_(i=0)^n 10^i*a_i)=2*(sum_(i=1)^n 10^i*a_(i-1)+a_n)$. Quindi risulta $(3*10^n-2)*a_n=2*(sum_(i=1)^n 10^i*a_(i-1)) - 3*(sum_(i=0)^n 10^i*a_i).$ Con qualche manipolazione RHS diventa $17*(sum_(i=0)^(n-1) 10^i*a_i)$ o equivalentemente $17*(a_(n-1) a_(n-2) ... a_1 a_0)$, quest'ultima notazione indica il numero di $n$ cifre $a_i$. Sappiamo che $a_n$ è $<=9$ quindi $17$ deve dividere $(3*10^n-2)$. Cerco il minimo $n$ per il quale risulti $3*10^n=2 (mod 17)$. Sapendo che l'inverso di $3 (mod17)$ è $6$, si deve risolvere $10^n=12 (mod 17)$. Un po' di simpatici conti e si trova $n=15$. Per trovare il minimo poniamo $a_n=1$ e troviamo le restanti cifre con $(3*10^15-2)/17$, l'idra a sedici teste che ho scritto poco sopra.
Se ho esagerato con la sintesi o con la distrazione, fatemi sapere :) . I problemi proposti da tom, come al solito, sono ottimi.


Scusate la mia profonda ignoranza, ma il problema mi garba e vorrei capire bene la soluzione. Da dove viene questa: $(3*10^n-2)*a_n=2*(sum_(i=1)^n 10^i*a_(i-1)) - 3*(sum_(i=0)^n 10^i*a_i).$ ? Non capisco bene, non è che forse dovrebbe essere $(3*10^n-2)*a_n=2*(sum_(i=1)^n 10^i*a_(i-1)) - 3*(sum_(i=0)^(n-1) 10^i*a_i).$ ? Ho cambiato l'indice $n$ con $n-1$. Se non è così, per favore abbiate la pazienza di spiegarmi quel passaggio.
Grazie :-D

fedeb2
:roll: :roll:
mi sembra una critica fondata.
infatti il termine $10^na_n$ è stato portato fuori dalla sommatoria;
inoltre se non fosse cosi, non si trasformerebbe l'RHS come indicato (17 bla..bla...)

alvinlee881
Ok grazie per la conferma fedeb...Davvero bella comunque la soluzione, complimenti a Levacci!

TomSawyer1
Dimostrare che, per ogni intero positivo $a_1>1$, esiste una successione crescente di interi positivi $a_1,a_2,...$ tale che $a_1^2+...+a_k^2$ è divisibile per $a_1+...+a_k$, per ogni $k\ge1$.

Thomas16
Oramai sono diventato una pippa in problemini di tdn... (mai stato granchè in effetti :lol: )... saranno secoli che non ne faccio uno... vediamo cosa esce fuori....

Supponiamo di essere arrivati al passaggio k_esimo e cerchiamo brutalmente $b=a_(k+1)$.

Posto $a_1+...+a_k=A$, $a_1^2+...+a_k^2=CA$, si deve trovare $b$, t.c.:

$(A+b)|CA+b^2$

visto che $b>A=>b>a_k$, poniamo $b=Ak$

$A(1+k)|CA+A^2k^2$ <= $(k+1)|C+Ak^2$

ma si trova che $(k+1)|C+AK^2<=>(k+1)|A+C$ e quindi si può trovare un tale $k$...

a parte casi banali infatti $A+C>1$...

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