Todistelua

Nyt eläkkeellä aloin huvikseni kerrata matikan alkeita. Otaniemessä aikoinaan ei pahemmin todisteltu, vaan mutkat oiottiin, kunhan "siltä näytti"; siis matematiikka oli suoraviivaista soveltamista. Tällainen tehtävä:

Osoita, että yhtälöllä y^2 = x^2 2x 2 on kaksi ja vain kaksi kokonaisjuuriparia.

Nuo kokonaisjuuriparit kyllä löydän: käsittääkseni ne ovat -1, 1 ja -1,-1; ainakin yhtälö toteutuu noilla. Mutta sana VAIN askarruttaa. Siis miten todistetaan, että nuo juuriparit ovat ainoat?
6268
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 6

Vanhimmat

joka ratkeaa vaikkapa näin.

Todetaan aluksi, että

y^2 = x^2 2x 2 = (x^2 2x 1) 1 = (x 1)^2 1 = z^2 1,

kun merkitään z=x 1 ts. x=z-1.

Nyt x on kokonaisluku silloin ja vain silloin, kun z on kokonaisluku.

Yhtälö saadaan siis muotoon

y^2 = z^2 1, josta

y^2-z^2 =1 ja edelleen

(y-z)(y z) = 1

Luku 1 voidaan jakaa kokonaislukutekijöihin täsmälleen kahdella eri tavalla

1 = (-1)(-1) = 1*1

Siis joko

1)
y-z = -1 ja
y z = -1

tai

2)
y-z = 1 ja
y z = 1

Tapaus 1)
Laskemalla yhtälöt puolittain yhteen ja vastaavasti vähentämällä ensimmäinen yhtälö puolittain toisesta saadaan yhtälöpari

2y = -2
2z = 0

joista edelleen y=-1 ja z=0, siis y=-1 ja x=z-1=-1

Tapaus 2)
Laskemalla yhtälöt puolittain yhteen ja vastaavasti vähentämällä ensimmäinen yhtälö puolittain toisesta saadaan yhtälöpari

2y = 2
2z = 0

joista edelleen y=1 ja z=0, siis y=1 ja x=z-1=-1

Ps. Lukion matematiikkakilpailussa oli tänä vuonna mukana muuan tehtävä, joka ratkeaa täsmälleen samanlaista tekniikkaa käyttäen.

Äänestä
  • Keksin seuraavan idean. Kelvanneeko todistuksesta?

    Yhtälöstähän saadaan, kuten esitit, y^2 = (x 1)^2 1. Nyt x = -1 antaa y:lle arvot 1 ja -1, eli kokonaislukuparit ovat nuo -1, 1 ja -1.-1.

    Nyt jos x on -1:stä poikkeava kokonaisluku, on myös x 1 kokonaisluku, olkoon se q. Nyt annetusta yhtälöstä saadaan (y q)(y - q) = 1, jolloin y ei voi olla kokonaisluku.

    Äänestä

  • "
    Luku 1 voidaan jakaa kokonaislukutekijöihin täsmälleen kahdella eri tavalla

    1 = (-1)(-1) = 1*1
    "

    Tapoja on äärettömän monta, esimerkiksi 1*1, 1*1*1, 1*1*1*1, ... . Luku 1 voidaan kuitenkin esittää kahden kokonaisluvun tulona täsmälleen kahdella tavalla.

    Äänestä

  • matikkanörtti kirjoitti:

    "
    Luku 1 voidaan jakaa kokonaislukutekijöihin täsmälleen kahdella eri tavalla

    1 = (-1)(-1) = 1*1
    "

    Tapoja on äärettömän monta, esimerkiksi 1*1, 1*1*1, 1*1*1*1, ... . Luku 1 voidaan kuitenkin esittää kahden kokonaisluvun tulona täsmälleen kahdella tavalla.

    Matemaattinen täsmällisyys olisi tietysti edellyttänyt sen mainitsemista, että kysymys on nimenomaan luvun 1 esittämisestä kahden kokonaisluvun tulona. Tämä tarkoitus ilmenee kuitenkin asiayhteydestä.

    Äänestä

  • Waarix kirjoitti:

    Keksin seuraavan idean. Kelvanneeko todistuksesta?

    Yhtälöstähän saadaan, kuten esitit, y^2 = (x 1)^2 1. Nyt x = -1 antaa y:lle arvot 1 ja -1, eli kokonaislukuparit ovat nuo -1, 1 ja -1.-1.

    Nyt jos x on -1:stä poikkeava kokonaisluku, on myös x 1 kokonaisluku, olkoon se q. Nyt annetusta yhtälöstä saadaan (y q)(y - q) = 1, jolloin y ei voi olla kokonaisluku.

    Pitää paikkansa! Ei siihen enempää tarvita tehtäväasetuksen mukaan.

    Äänestä

  • Waarix kirjoitti:

    Keksin seuraavan idean. Kelvanneeko todistuksesta?

    Yhtälöstähän saadaan, kuten esitit, y^2 = (x 1)^2 1. Nyt x = -1 antaa y:lle arvot 1 ja -1, eli kokonaislukuparit ovat nuo -1, 1 ja -1.-1.

    Nyt jos x on -1:stä poikkeava kokonaisluku, on myös x 1 kokonaisluku, olkoon se q. Nyt annetusta yhtälöstä saadaan (y q)(y - q) = 1, jolloin y ei voi olla kokonaisluku.

    millä lukua x 1 tässä tehtävässä merkitään, ei ole mitään merkitystä.

    Itse valitsin kirjaimen z, ja sinä kirjaimen q.

    Algebran perustavaa laatua oleva idea on se, että tuntematonta suuretta (lukua) merkitään jollakin kirjaimella, ja tämän suureen (luvun) sisältäville yhtälöille tehdään sellaisia yleisiä operaatioita, joiden seurauksena yhtälön vasemmalle puolelle saadaan pelkästään ko. suure (luku) ja oikealle puolelle lauseke, jossa kyseistä suuretta (lukua) ei esiinny. Tätä sanotaan yhtälön ratkaisemiseksi.

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


Waarix kirjoitti:

Nyt eläkkeellä aloin huvikseni kerrata matikan alkeita. Otaniemessä aikoinaan ei pahemmin todisteltu, vaan mutkat oiottiin, kunhan "siltä näytti"; siis matematiikka oli suoraviivaista soveltamista. Tällainen tehtävä:

Osoita, että yhtälöllä y^2 = x^2 2x 2 on kaksi ja vain kaksi kokonaisjuuriparia.

Nuo kokonaisjuuriparit kyllä löydän: käsittääkseni ne ovat -1, 1 ja -1,-1; ainakin yhtälö toteutuu noilla. Mutta sana VAIN askarruttaa. Siis miten todistetaan, että nuo juuriparit ovat ainoat?

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