LINUX.ORG.RU
ФорумTalks

Задачка для восьмиклассников

 


0

5

Был сегодня в гостях у знакомых, так ихний шкет задачку приволок из школы. В восьмом классе учится пацан. Утверждает, что решил :) юный Ферма растёт, ёлы-палы.

Известно, что некое натуральное n представимо в виде суммы трёх квадратов натуральных чисел:

n = a² + b² + c², n, a, b, c ∊ ℕ

Доказать, что n^2 тоже представимо подобным образом:

n² = p² + q² + r², p, q, r ∊ ℕ

Пришлось поворочать мозгами, но мне поездки на трамвае хватило по времени :) А ты справишься с задачкой 8-го класса, ЛОРовец?



Последнее исправление: Gramotey (всего исправлений: 1)

Задачу задали в школе, а ты хочешь, чтобы ЛОР решил? давай своё решение сюда...

иначе получается вот так

BambarbiyaKirgudu
()
Последнее исправление: BambarbiyaKirgudu (всего исправлений: 1)

что прохожят=то? кватернионы?

MyTrooName ★★★★★
()

Без квантмеха не решить, ты что.

beresk_let ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от pekmop1024

n натуральное, квадрат тоже натуральный, ну и все собсна.

Там не сказано, что любое натуральное n представимо в виде суммы квадратов :)

baka-kun ★★★★★
()

Если кому поможет, вот табличка для маленьких чисел.

   n -> ( a,  b,  c)
n^2 -> ( p, q, r)
=========================================
3 ->
( 1, 1, 1)
9 ->
( 1, 2, 2)
6 ->
( 1, 1, 2)
36 ->
( 2, 4, 4)
9 ->
( 1, 2, 2)
81 ->
( 1, 4, 8)
( 3, 6, 6)
( 4, 4, 7)
11 ->
( 1, 1, 3)
121 ->
( 2, 6, 9)
( 6, 6, 7)
12 ->
( 2, 2, 2)
144 ->
( 4, 8, 8)
14 ->
( 1, 2, 3)
196 ->
( 4, 6, 12)
17 ->
( 2, 2, 3)
289 ->
( 1, 12, 12)
( 8, 9, 12)
18 ->
( 1, 1, 4)
324 ->
( 2, 8, 16)
( 6, 12, 12)
( 8, 8, 14)
19 ->
( 1, 3, 3)
361 ->
( 1, 6, 18)
( 6, 6, 17)
( 6, 10, 15)
21 ->
( 1, 2, 4)
441 ->
( 4, 5, 20)
( 4, 8, 19)
( 4, 13, 16)
( 6, 9, 18)
( 7, 14, 14)
( 8, 11, 16)
22 ->
( 2, 3, 3)
484 ->
( 4, 12, 18)
(12, 12, 14)
24 ->
( 2, 2, 4)
576 ->
( 8, 16, 16)

Manhunt ★★★★★
()

Утверждает, что решил :) юный Ферма растёт, ёлы-палы.

Не верю. Решение восьмиклассника в студию. Я знаю только решение основанное на простом, но отчасти не тривиальном факте. Может быть им в классе рассказали об этом свойстве, и тогда задача решается очень просто, но догадаться самому!?

P.S. Ну и нужно уточнить, что принято определение натуральных чисел, в которых 0 не входит в натуральные. (т.е. православноо русское определение натруальных)

P.P.S ну и может дать подсказку, чтобы ЛОРовцы были на уровне восьмикласника, какую тему по математике они проходят? Это упростит задачу

RCV ★★★★
()
Последнее исправление: RCV (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от RCV

С восьмиклассника спрос какой - он «утверждает, что решил». А вот решение автора, который у нас тоже второй Ферма, «в трамвае хватило времени», интересно было бы увидеть.

Xellos ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Xellos

который у нас тоже второй Ферма

Вообще-то эта задача (а точнее подобная задача, из которой легко вывести эту) была впервые решена Гауссом, так-что мы тут скорее наблюдаем пример второго Гаусса.

RCV ★★★★
()
Последнее исправление: RCV (всего исправлений: 1)

ЛОР, реши мне домашку.

субж

J ★★★★★
()

Строим декартову систему координат с осями X, Y, Z. Из начала координат O вдоль каждой из осей строим векторы длинами a, b, c соответственно. Вектор, являющийся геометрической суммой предыдущих трёх, будет иметь длину d.

Пусть n = d², тогда:

n = a² + b² + c² ≠ 0
n² = a⁴ + b⁴ + c⁴ + 2a²b² + 2b²c² + 2c²a²
n² = a²b²(2 + a²/b²) + b²c²(2 + b²/c²) + c²a²(2 + c²/a²)
p² = a²b²(2 + a²/b²) ≠ 0
q² = b²c²(2 + b²/c²) ≠ 0
r² = c²a²(2 + c²/a²) ≠ 0
То же самое можно доказать и без векторов, с помощью теоремы Пифагора, просто так быстрее.

Вроде бы всё.

carasin ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от carasin

Ну, либо можно представить p², q² и r² следующим образом (чтобы не было придирок с делением на нуль в случае вопроса о причислении нуля к натуральным числам):

p² = a²(a² + 2b²)
q² = b²(b² + 2c²)
r² = c²(c² + 2a²)

carasin ★★★★★
()
Последнее исправление: carasin (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от carasin

p² = a²(a² + 2b²)
q² = b²(b² + 2c²)
r² = c²(c² + 2a²)

С чего ты взял что a²(a² + 2b²) под корнем будет натуральным?
Натуральные по условию не p² q² r², а p q r

TDrive ★★★★★
()
Последнее исправление: TDrive (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от RCV

Вообще-то эта задача (а точнее подобная задача, из которой легко вывести эту) была впервые решена Гауссом, так-что мы тут скорее наблюдаем пример второго Гаусса.

Докажите, что второго.

quiet_readonly ★★★★
()
Ответ на: комментарий от registrant

Иога́нн Карл Фри́дрих Га́усс (нем. Johann Carl Friedrich Gauß; 30 апреля 1777, Брауншвейг — 23 февраля 1855, Гёттинген)

Абвгд Еёжз Иклмн Опрст (англ. ABCD EFGH IJKLMN OPQRST, 1apr1111, Prjzhcktevec - 30feb1212 Prjzhcktevino)

А где доказательство-то?

quiet_readonly ★★★★
()
Ответ на: комментарий от beresk_let

0 — не натуральное число.

Сейчас большинство профессионалов, насколько я знаю, считают 0 натуральным.

Но если пользоваться школьным представлением, что натуральные числа начинаются с 0, то можно сделать так: пусть a - меньшее из a, b, c; тогда

p = b^2 + c^2 - a^2
q = 2ab
r =2ac
Проверка тривиальна. Получение этого результата, если знаешь кватернионы, тоже.

Miguel ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Manhunt

Не мучай народ, все проще. Я тоже подумал общую формулу для n(i) найти. Но из условия ясно, что задача для 8 класса и решение должно быть несложное.

WerNA ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Miguel

Взгугльнул. Действительно, у меня в голове застряло именно школьное определение.

Любопытно, о каких профессионалах шла речь: неужели о профессиональных теоретических математиках (я знаю, что такие есть и они нужны, но никогда не видел живьём)?

beresk_let ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от i-rinat

кто не хотел, тот в тред до момента собственной победы или сдачи не заглядывал.

з.ы. а в движке лора какой-нибудь <cut> имеется? Хотя, пожалуй, не нужно.

spunky ★★
()

ихний

математику не знаю, но граммар наци во мне негодует.

ramon13666 ★★★
()
Ответ на: комментарий от Miguel

Ну если быть совсем уж придирчивым, то нужен ещё модуль в твоём р.

Сейчас большинство профессионалов, насколько я знаю, считают 0 натуральным

Всего лишь определение, где удобно — считают, нет — не считают.

tyakos ★★★
()
Ответ на: комментарий от tyakos

Ну если быть совсем уж придирчивым, то нужен ещё модуль в твоём р.

Не нужен. Читай внимательно.

Всего лишь определение, где удобно — считают, нет — не считают.

Конечно. Просто так получилось, что обычно удобно оказывается считать.

Miguel ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от r_a_vic

Надо просто b (в моём варианте c) брать наименьшим, тогда c² < a² + b². Об этом писал Miguel.

aedeph_ ★★
()
Ответ на: комментарий от tyakos

Интересен вопрос, если взять модуль, все ли это решения.

Нет, конечно. У числа может быть сколько угодно представлений в виде суммы трёх квадратов.

Miguel ★★★★★
()

Ну распиши n*n, раскрой скобки, сверни результат в три квадрата суммы, — ощути себя Ферма.

pikwik ★★
()

а что,

n² = n*n = n(a²+b²+c²) = na²+nb²+nc²

не канает? Зачем тут решения сложные и факты нетривиальные?

roof ★★
()
Последнее исправление: roof (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от Xellos

См. удаленные, очень забавный факт, но я подумал, и вижу, что я ошибся. Этот факт не имеет отношения к этой задаче.

RCV ★★★★
()
Ответ на: комментарий от TDrive

Натуральные по условию не p² q² r², а p q r

Уточни, ты имеешь в виду, что квадрат натурального - не натуральное число?

cdshines ★★★★★
()
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.