Lukuteoriasta kysymys neroille!

Elikkäs sellainen kysmys olisi, että ovatko kokonaisluvut u ja v yksikäsitteiset, kun au bv = syt.(a,b), missä a ja b tietysti kokonaislukuja?

Tämä on siis suora seuraus Eukleideen algoritmista ja näin ollen ylläoleva yhtälö on varmasti ratkeava, mutta onko ratkaisuja useita?
4852
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 4

Vanhimmat

Valitaan a=b=1. Nyt yhtälö sievenee muotoon u v=1, jolla on äärettömän monta ratkaisua.

Äänestä
  • No tottahan toki a ja b nyt ovat sentään ERI lukuja. Eihän tässä muuten mitään tolkkua olisi koko hommassa. En sitä tuossa nyt muistanut mainita, mutta kyllähän nyt pyllysilmälläkin näkee, että jos a=b, niin ratkaisuja on ääretön määrä.

    Lisäksi oletetaan, että a ja b eivät molemmat ole yhtä kuin 0.

    Äänestä

  • perse kirjoitti:

    No tottahan toki a ja b nyt ovat sentään ERI lukuja. Eihän tässä muuten mitään tolkkua olisi koko hommassa. En sitä tuossa nyt muistanut mainita, mutta kyllähän nyt pyllysilmälläkin näkee, että jos a=b, niin ratkaisuja on ääretön määrä.

    Lisäksi oletetaan, että a ja b eivät molemmat ole yhtä kuin 0.

    Oletetaan yleinen kahden tuntemattoman muuttujan x,y lineaarinen Diofantoksen yhtälö ax by=c. Tällä on kokonaislukuratkaisu x=x_0, y=y_0 jos ja vain jos syt(a,b) jakaa c:n. Tämä ratkaisu saadaan Eukleideen algoritmilla. Nyt kyseisen Diofantoksen yhtälön kaikki ratkaisut ovat muotoa

    x=x_0 b*t/syt(a,b)
    y=y_0-a*t/syt(a,b)

    Siis jos ratkaisuja on ainakin yksi kappale, niitä on äärettömän monta.

    Äänestä

Kyllä niitä löytyy aina ääretön määrä. Otetaan ensin esimerkki, niin tilanne hahmottuu.

Olkoon a=5 ja b=3. Selvästi näiden syt on 1.

Pitäisi siis ratkaista 5u 3v = 1. Tämä on aika helppo kokeilemalla, vaikka Eukleideen algoritmihan tietenkin auttaa vaikeammissa tapauksissa.

5-6=-1, joten merkkiä vaihtamalla saadaan -5 6 = 1, ja siis:

5*(-1) 2*3=1

Nyt meillä on yhtälö voimassa. Entäpä jos sen molemmille puolille lisätään nolla? Yhtälö säilyy voimissaan. Lisättävässä voisi kummitella luku 15, koska se on hauska.

15-15=3*5-5*3=0

Lisätään tämä:

5*(-1) 3*5 2*3-5*3 = 1
joka sievenee näin

2*5 - 3*3 = 1 (10-9=1).

Miksipä lisättiin juuri 15? Sehän on 3:n ja 5:n pyj. Voisi heti arvella, että kaikki pyj:n monikerrat samalla tavalla lisättynä & vähennettynä antavat samanlaisen tuloksen - yhtälö sievenee alkuperäiseen muotoon eri kertoimilla.

Jos taas lisätään-vähennetään (heh, uudissana, anteeksi) jokin luku, joka ei ole jaollinen pyj:llä, varmaankin käy niin, että se ei jakaannu samalla tavalla tekijöiksi tuohon yhtälöön.

Tässä on siis todistuksen alku sille, mitä muotoa yleinen ratkaisu on. Tarkka todistus on vähän pidempi, joten pahoittelen, etten jaksa sitä kirjoitella. Idea varmasti on selvä.

Taulukoidaan lopuksi 3:n ja 5:n ratkaisuja:

viiden kerroin / kolmen kerroin
-1 / 2
2 / -3
5 / -8 (25-24=1)
8 / -13 (40-39=1)
jne.

Huomaamme, että viiden kerroin kasvaa kolmella kun taas kolmen kerroin pienenee viidellä. Toiseenkin suuntaan voisi mennä. Tämä tietenkin liittyy siihen pyj:hin siellä, joka lisättiin & vähennettiin :-)

Kokeilemallakin voi asian tajuta, vaikka tietenkin todistus vasta on *varma* asia.

Äänestä

Kommentoi aloitusta


Eukleides kirjoitti:

Elikkäs sellainen kysmys olisi, että ovatko kokonaisluvut u ja v yksikäsitteiset, kun au bv = syt.(a,b), missä a ja b tietysti kokonaislukuja?

Tämä on siis suora seuraus Eukleideen algoritmista ja näin ollen ylläoleva yhtälö on varmasti ratkeava, mutta onko ratkaisuja useita?

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