Kokonaislukujen esitys kuutioiden summana

HaastettaKehiin

Mikä on pienin sellainen positiivinen kokonaisluku, joka voidaan esittää kolmellatoista eri tavalla kolmen erisuuren positiivisen kokonaisluvun kuutioiden summana? Mitkä ovat nämä kolmetoista esitystä?

Esim. luku 36 on pienin tällainen positiivinen kokonaisluku, jolla on etsittyä muotoa oleva esitys, sillä 36 = 1^3 2^3 3^3.

17

208

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • 12+4
    • 17+5

      Onko järjestyksellä väliä? Jos on, sanoisin että tuo luku on 45 (kahden ykkösen, kahden kakkosen ja yhden kolmosen kuution summat eri järjestyksissä).

      • Luehan

        Eikö nimimerkki '17 5' ymmärrä lukemaansa?


      • 17+11
        Luehan kirjoitti:

        Eikö nimimerkki '17 5' ymmärrä lukemaansa?

        Kyllä tuo järjestyskysymys on mielestäni relevantti, esim. tuo 36 voidaan esittää kuudella eri tavalla 1, 2 ja 3 kuutiosummina eri järjestyksissä.


      • 17+5
        Luehan kirjoitti:

        Eikö nimimerkki '17 5' ymmärrä lukemaansa?

        Kun nikki Luehan lähti solvauslinjalle, on ehkä syytä hieman analysoida tuota kysymyksenasettelua. " joka voidaan esittää kolmellatoista eri tavalla kolmen erisuuren positiivisen kokonaisluvun kuutioiden summana".

        Jotta olisi yksikäsitteisempi, kirjoittaisin seuraavasti: "joka voidaan esittää kolmen luvun kuutiosummana. Nämä luvut ovat erisuuria kokonaislukuja eikä yhteenlaskun tekijöiden järjestyksellä ole merkitystä".

        Matematiikassa tulisi olla täsmällinen. Nikille Luehan se ei näytä olevan tärkeätä, enemmänkin muiden keskustelijoiden mollaaminen.


    • 17+5=23

      Ensimmäinen positiivinen kokonaisluku, joka voidaan esittää kahdella eri tavalla kolmen erisuuren positiivisen kuutioluvun summana, on 1009.

      1009=1^3 2^3 10^3=4^3 6^3 9^3.

    • Tiina97

      5104?

      • HaastettaKehiin

        Luku 5104 on tosiaankin pienin sellainen positiivinen kokonaisluku, joka voidaan esittää kolmella eri tavalla kolmen erisuuren positiivisen kuutioluvun summana.

        Nimittäin 5104 = 1^3 12^3 15^3 = 2^3 10^3 16^3 = 9^3 10^3 15^3.


      • 15+7
        HaastettaKehiin kirjoitti:

        Luku 5104 on tosiaankin pienin sellainen positiivinen kokonaisluku, joka voidaan esittää kolmella eri tavalla kolmen erisuuren positiivisen kuutioluvun summana.

        Nimittäin 5104 = 1^3 12^3 15^3 = 2^3 10^3 16^3 = 9^3 10^3 15^3.

        Entä sitten?

        Eihän tuossa mitenkään vastata alkuperäiseen kysymykseen.


    • supermate

      Modulossa 7 kuutiot ovat vain 0, 1 ja -1. Tästähän ei ole mitään hyötyä, kun summataan kolme, joten kaikki mahdolliset jäännökset modulossa 7 ovat kuitenkin saatavissa. Voisipa kuitenkin ajatella, että jos luku on (monillakin tavoin) kolmen kuution summa, niin se todennäköisesti ei ole 3 (mod 7) tai -3 eli 4 (mod 7), sillä ei ole todennäköistä, että kaikki summattavat kuutiot olisivat juuri 1 tai -1. Mutta kuten sanottu, tästä ei ole mitään hyötyä ratkaisun kannalta, kunhan nyt kirjoittelin kun pohdin, että olisi kelloaritmeetikasta mitään hyötyä ratkaisun kannalta. On kyllä tosi kinkkinen tehtävä, täytyy sanoa. :-D

    • enosaa

      Mistä tämä tehtävä on? Siis jos tämä on vaikka läksy tai joku kilpatehtävä, niin voisi olettaa, että ratkaisu on löydettävissä. Luku 28^12 on käsittääkseni esitettävissä kolmen positiivisen kuution summana 13 eri tavalla, mutta minulla ei ole hajuakaan, miten sen todistaisi olevan minimiratkaisu.

      • supermate

        Mistä tämä käsitys? Mitkä ne esitykset ovat? Wolfram Alpha ei suostu tuota komentoa

        PowersRepresentations[28^12,3,3]

        laskemaan ja kun ei parempia laskukoneita tässä nyt ole niin en pysty tarkistamaan. Mathematicalla tuo tietysti menisi, mutta miten pitkään siinä sitten menee... Mitenköhän tuo algoritmi PowersRepresentations toimii?


      • enosaa
        supermate kirjoitti:

        Mistä tämä käsitys? Mitkä ne esitykset ovat? Wolfram Alpha ei suostu tuota komentoa

        PowersRepresentations[28^12,3,3]

        laskemaan ja kun ei parempia laskukoneita tässä nyt ole niin en pysty tarkistamaan. Mathematicalla tuo tietysti menisi, mutta miten pitkään siinä sitten menee... Mitenköhän tuo algoritmi PowersRepresentations toimii?

        On voimassa (q^4-9*p^3*q)^3 (3*p*q^3-9*p^4)^3 (3*p^2)^6=q^12. Nyt pitää valita q niin suureksi, että kaikki termit ovat positiivisia kun p=1,...,13. Tämä onnistuu kun q=28. En tunne Mathematicaa, varmaan muutama millisekunti. Tein itse Pythonilla:

        q=28
        for p in range(1,14):
        print(str(q**4-9*p**3*q) "^3 " str(3*p*q**3-9*p**4) "^3 " str((3*p**2)**2) "^3=" str(q**4) "^3")

        tulostaa

        614404^3 65847^3 9^3=614656^3
        612640^3 131568^3 144^3=614656^3
        607852^3 196839^3 729^3=614656^3
        598528^3 261120^3 2304^3=614656^3
        583156^3 323655^3 5625^3=614656^3
        560224^3 383472^3 11664^3=614656^3
        528220^3 439383^3 21609^3=614656^3
        485632^3 489984^3 36864^3=614656^3
        430948^3 533655^3 59049^3=614656^3
        362656^3 568560^3 90000^3=614656^3
        279244^3 592647^3 131769^3=614656^3
        179200^3 603648^3 186624^3=614656^3
        61012^3 599079^3 257049^3=614656^3


      • jokumatikkahärö
        supermate kirjoitti:

        Mistä tämä käsitys? Mitkä ne esitykset ovat? Wolfram Alpha ei suostu tuota komentoa

        PowersRepresentations[28^12,3,3]

        laskemaan ja kun ei parempia laskukoneita tässä nyt ole niin en pysty tarkistamaan. Mathematicalla tuo tietysti menisi, mutta miten pitkään siinä sitten menee... Mitenköhän tuo algoritmi PowersRepresentations toimii?

        Osoitteessa http://mathematica.stackexchange.com/questions/11886/powersrepresentations-algorithm on annettu kaksi linkkiä artikkeleihin, joissa on luku esitetty potenssien summana ja yksi linkki neliöiden summiin. En kuitenkaan pääse lukemaan artikkeleja. On vaikea sanoa, käyttääkö Mathematica noiden artikkelien menetelmiä.


      • enosaa kirjoitti:

        On voimassa (q^4-9*p^3*q)^3 (3*p*q^3-9*p^4)^3 (3*p^2)^6=q^12. Nyt pitää valita q niin suureksi, että kaikki termit ovat positiivisia kun p=1,...,13. Tämä onnistuu kun q=28. En tunne Mathematicaa, varmaan muutama millisekunti. Tein itse Pythonilla:

        q=28
        for p in range(1,14):
        print(str(q**4-9*p**3*q) "^3 " str(3*p*q**3-9*p**4) "^3 " str((3*p**2)**2) "^3=" str(q**4) "^3")

        tulostaa

        614404^3 65847^3 9^3=614656^3
        612640^3 131568^3 144^3=614656^3
        607852^3 196839^3 729^3=614656^3
        598528^3 261120^3 2304^3=614656^3
        583156^3 323655^3 5625^3=614656^3
        560224^3 383472^3 11664^3=614656^3
        528220^3 439383^3 21609^3=614656^3
        485632^3 489984^3 36864^3=614656^3
        430948^3 533655^3 59049^3=614656^3
        362656^3 568560^3 90000^3=614656^3
        279244^3 592647^3 131769^3=614656^3
        179200^3 603648^3 186624^3=614656^3
        61012^3 599079^3 257049^3=614656^3

        Minun laskujeni mukaan pienin tällainen kokonaisluku on 119095488.

        Tällä luvulla on esitykset

        119095488
        = 24^3 204^3 480^3
        = 48^3 85^3 491^3
        = 72^3 384^3 396^3
        = 113^3 264^3 463^3
        = 114^3 360^3 414^3
        = 149^3 336^3 427^3
        = 176^3 204^3 472^3
        = 190^3 279^3 449^3
        = 207^3 297^3 438^3
        = 226^3 332^3 414^3
        = 243^3 358^3 389^3
        = 246^3 328^3 410^3
        = 281^3 322^3 399^3

        Nimimerkin 'enosaa' esittämä ratkaisu ei siis ole lähelläkään pienintä, mutta käytetty tekniikka on mielenkiintoinen. Olisi mielenkiintoista kuulla, miten 'enosaa' on polynomiyhtälöönsä päätynyt.


      • enosaa
        MattiKSinisalo kirjoitti:

        Minun laskujeni mukaan pienin tällainen kokonaisluku on 119095488.

        Tällä luvulla on esitykset

        119095488
        = 24^3 204^3 480^3
        = 48^3 85^3 491^3
        = 72^3 384^3 396^3
        = 113^3 264^3 463^3
        = 114^3 360^3 414^3
        = 149^3 336^3 427^3
        = 176^3 204^3 472^3
        = 190^3 279^3 449^3
        = 207^3 297^3 438^3
        = 226^3 332^3 414^3
        = 243^3 358^3 389^3
        = 246^3 328^3 410^3
        = 281^3 322^3 399^3

        Nimimerkin 'enosaa' esittämä ratkaisu ei siis ole lähelläkään pienintä, mutta käytetty tekniikka on mielenkiintoinen. Olisi mielenkiintoista kuulla, miten 'enosaa' on polynomiyhtälöönsä päätynyt.

        En keksinyt itse, vaan kysyin osoitteesta http://math.stackexchange.com/questions/1013045/how-to-compute-the-smallest-integer-which-is-sum-of-cubes-in-13-ways/1016104#1016104 apua. Toisaalta olisi kiva tietää perustelut, miksi ratkaisusi on optimaalinen.


      • enosaa
        enosaa kirjoitti:

        En keksinyt itse, vaan kysyin osoitteesta http://math.stackexchange.com/questions/1013045/how-to-compute-the-smallest-integer-which-is-sum-of-cubes-in-13-ways/1016104#1016104 apua. Toisaalta olisi kiva tietää perustelut, miksi ratkaisusi on optimaalinen.

        Tai no, nyt keksinkin sopivan ohjelman, jolla optimaalisuus todistetaan:

        l = list()
        for i in range(1,500):
        for j in range(i,500):
        for k in range(j,500):
        l.append(i**3 j**3 k**3)
        l.sort()
        for i in range(0,len(l)-11):
        if l[i] == l[i 11]:
        luku = l[i]
        for i in range(1,500):
        for j in range(i,500):
        for k in range(j,500):
        if i**3 j**3 k**3==luku:
        print(str(luku) "=" str(i) "^3 " str(j) "^3 " str(k) "^3")

        Tulostus:

        119095488=24^3 204^3 480^3
        119095488=48^3 85^3 491^3
        119095488=72^3 384^3 396^3
        119095488=113^3 264^3 463^3
        119095488=114^3 360^3 414^3
        119095488=149^3 336^3 427^3
        119095488=176^3 204^3 472^3
        119095488=190^3 279^3 449^3
        119095488=207^3 297^3 438^3
        119095488=226^3 332^3 414^3
        119095488=243^3 358^3 389^3
        119095488=246^3 328^3 410^3
        119095488=281^3 322^3 399^3


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Onks sulle väliä, jos jokin kaivattusissa

      ei ole täydellistä? Esim. venytysmerkit, arvet, selluliitti, epäsymmetriset rinnat, vinot hampaat jne?
      Ikävä
      83
      4507
    2. Ei sinussa ollut miestä

      Selvittämään asioita vaan kipitit karkuun kuin pikkupoika.
      Ikävä
      121
      3886
    3. Shokkiyllätys! 31-vuotias Hai asuu vielä "kotona" - Anna-vaimon asenne ihmetyttää: "No ei tämä..."

      Hmmm, mitenhän sitä suhtautuisi, jos aviomies/aviovaimo asuisi edelleen lapsuudenperheensä kanssa? Tuore Ensitreffit-vai
      Ensitreffit alttarilla
      33
      2451
    4. Eikö Marin ollut oikeassa kokoomuksen ja persujen toiminnasta

      Ennen vaaleja Marin kertoi mitä kokoomus tulisi hallituksessa tekemään ja tietysti persut suostuu kaikkeen, mitä kokoomu
      Maailman menoa
      193
      1454
    5. Wiisaat Lappajärvellä iät.

      Nyt nimiä listaan menneistä ja nykyisistä Wiisaista Lappajärveläisistä. Itseäkin voi tuoda esille kaikessa Wiisaudessa.
      Lappajärvi
      12
      1276
    6. Missä Steffe hiihtää?

      Missä reppuli luuraa? Ei ole Seiskassa mitään sekoiluja ollut pariin viikkoon? Onko jo liian kylmä skulata tennistä ulko
      Kotimaiset julkkisjuorut
      22
      1233
    7. Olet elämäni rakkaus

      On ollut monia ihastumisia ja syviäkin tunteita eri naisia kohtaan, mutta sinä olet niistä kaikista ihmeellisin. Olet el
      Ikävä
      36
      1168
    8. Ratkaiseva tekijä kiinnostuksen heräämisessä

      Mikä tekee deittikumppanista kiinnostavan? Mitä piirrettä arvostat / et arvosta?
      Sinkut
      62
      1157
    9. Milloin nainen, milloin?

      Katselet ja tiedän, että myös mieli tekee. Voisit laittaa rohkeasti viestin. Tiedät, että odotan. Ehkä aika ei ole vielä
      Ikävä
      61
      1133
    10. Olen menettänyt yöunet kokonaan

      Nytkin vain tunnin nukkunut. En tiedä johtuuko se sinusta vai tästä palstasta. Olis mukava nähdä oikeasti eikä arvuutel
      Tunteet
      17
      1035
    Aihe