Pulmatehtävä

Eräässä kuningaskunnassa kuningas pitää luvuista, joilla on seuraava ominaisuus: kun luvun ensimmäisen ja viimeisen numeron paikat vaihdetaan, jakojäännös kahdella, kolmella, kuudella ja seitsemällä jaettaessa ei muutu. Kuningas päättää uudistaa maassa käytettävän lukujärjestelmän mieltymystensä mukaiseksi ja päättää, että jatkossa kaikki luvut on ilmaistava k-kantaisessa lukujärjestelmässa, missä k on positiivinen kokonaisluku. Mikä on pienin k, jonka kuningas voi valita, jotta kaikki kokonaisluvut tässä lukujärjestelmässä ilmaistuna olisivat hänen mieleensä?
6158
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 6

Vanhimmat

Tarkoittaako tehtävä sitä, että kun jaetaan kahdella niin jakojäännös on molemmissa tapauksissa sama, esim. 1 ja kun jaetaan kolmella, jakojäännös om kummallakin kerralla esim. 2? Vai tarkoitetaanko sitä että kaikissa jaoissa on sama jakojäännös, siis esim. 0 tai sitten 1?

Äänestä
  • Hyvä kysymys, kyseessä on tuo ensimmäinen vaihtoehto. Kysymys olisi ehkä ollut selkeämpi, jos siinä olisi lukenut "tai seitsemällä" eikä "ja seitsemällä".

    Äänestä

Järjestelmän kaksinumeroisille luvuille täytyy päteä (q=2,3,6,7)

a_1 * k a_0 ≡ a_0 * k a_1 (mod q)

Asetetaan a_1 =1 ja a_0 = 0, jolloin

k ≡ 1 (mod q)

Kiinalaisen jäännöslauseen mukaan ensinnäkin q=6 seuraa jos yhtälö toimii q=2 ja q=3:lle, joten 6 voidaan unohtaa. Ja ratkaisu yhtälöryhmälle (modulot q=2,3,7) saadaan

k = 3*7*(1)*1 2*7 * (2) * 1 2*3*(-1)*1
= 43

ja yleinen ratkaisu on siis 43 n*42, missä n kokonaisluku.
Toisessa muodossahan se voidaan antaa 1 42n, ja tuo ratkaisu k=1 olisi tietysti voitu nähdä heti. Mutta k=1 on lukujärjestelmän kantalukuna hieman huono. Noh sehän olisi tukkimiehen kirjanpito eli niin monta viivaa kuin esitettävä luku on, tai nolliako ne olisi? Hieman oudolta tuntuu, kun ne turhat nollathan haluaisi pyyhkiä pois ja näin jokainen luku olisi vain 0. Sitä paitsi käytimme jo ylhäällä merkkejä 0 ja 1, joten oletetaan k>1.

Valitaan siis ratkaisu k=43 ja huomataan, että se toimii, koska ensimmäinen merkki n-pituisessa luvussa x=(a_n...a_0)_k antaa kontribuution

a_n * k^n ≡ a_n * 1^n = a_n,

joten modulo q (=2,3,7 ja 6 toimii sillä 2 ja 3 toimii) ei ole itse asiassa väliä missä paikassa mikäkin merkki on, joten niitähän saa permutoida miten haluaa.

Äänestä
  • Näinhän tämä tietysti ratkeaa! Hyvä havainto, että myös tukkimiehen kirjanpito toimii, sitähän kuningas ei ole tajunnut sulkea pois.

    Äänestä

a = b (m) tarkoittaa että a on kongruentti b:n kanssa modulo m eli että m l (a - b).

Olkoon k-järjestelmässä ( k kokonaisluku > 1) luku
X = a(n) k^n ... a(1) k a(0) ja olkoon
X' = a(0) k^n a(n-1) k^(n-1) ... a(n)
X - X' = ( a(n) - a(0) ) (k^n - 1)
Täytyy olla X = X' (2) ja (3) ja (6) ja (7).(Koska luvut a(i) voivat olla mitä hyvänsä kokonaislukuja < k niin jotta tehtävän ehdot täyttyvät täytyy olla niin, että

k^n - 1 = 0 (2)
k^n - 1 = 0 (3)
k^n - 1 = 0 (6)
k^n - 1 = 0 (7)

Näin ollen siis 42 l ( k^n - 1) eli k^n - 1 = a*42 eli k^n = a*42 1. Pienin näistä on luku missä a = 1 ja n = 1 eli k = 43.

Sanotaan nyt vielä varmuuden vuoksi että jos 42 l (43^n - 1) sillä ihan yleisesti
(x-1) l (x^n - 1).

Äänestä
  • Viimeisessä lauseessa sana "jos" liikaa.

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


Anonyymi kirjoitti:

Eräässä kuningaskunnassa kuningas pitää luvuista, joilla on seuraava ominaisuus: kun luvun ensimmäisen ja viimeisen numeron paikat vaihdetaan, jakojäännös kahdella, kolmella, kuudella ja seitsemällä jaettaessa ei muutu. Kuningas päättää uudistaa maassa käytettävän lukujärjestelmän mieltymystensä mukaiseksi ja päättää, että jatkossa kaikki luvut on ilmaistava k-kantaisessa lukujärjestelmässa, missä k on positiivinen kokonaisluku. Mikä on pienin k, jonka kuningas voi valita, jotta kaikki kokonaisluvut tässä lukujärjestelmässä ilmaistuna olisivat hänen mieleensä?

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu