Ευρεση ακεραιων

Συντονιστές: cretanman, Demetres, polysot, achilleas, socrates, silouan

dement
Διευθύνον Μέλος
Δημοσιεύσεις: 1419
Εγγραφή: Τρί Δεκ 23, 2008 10:11 am

Ευρεση ακεραιων

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από dement »

Καλημερα σε ολους.

Να αποδειχθει οτι υπαρχουν a,b,c \in \mathbb{Z} \cap [-10^6, 10^6], οχι ολοι μηδεν, τετοιοι ωστε |a + b\sqrt{2} + c\sqrt{3}| \leq 10^{-11}

Φυσικα η λυση a=b=c=0 δεν ειναι αποδεκτη - ευχαριστω τον Αλεξανδρο και το Σεραφειμ για την επισημανση.

Δημητρης Σκουτερης
Δημήτρης Σκουτέρης

Τα μαθηματικά είναι η μοναδική επιστήμη που θα μπορούσε κανείς να εξακολουθήσει να ασκεί αν κάποτε ξυπνούσε και το σύμπαν δεν υπήρχε πλέον.
Άβαταρ μέλους
Demetres
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 9010
Εγγραφή: Δευ Ιαν 19, 2009 5:16 pm
Τοποθεσία: Λεμεσός/Πύλα
Επικοινωνία:

Re: Ευρεση ακεραιων

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Demetres »

Χωρίζουμε το [0,1] σε 10^{11} ίσα διαστήματα. Για κάθε x = b\sqrt{2} + c\sqrt{3} με b,c \in \mathbb{Z} \cap [0,\lambda \cdot 10^6] κοιτάμε σε πιο διάστημα πέφτει το δεκαδικό μέρος του x. (Με 0 < \lambda < 1 το οποίο θα επιλεγεί αργότερα.)

Αν \lambda^2 > 1/10 τότε από περιστεροφωλιά υπάρχουν (b,c) \neq (b{'},c{'}) με το δεκαδικό μέρος των x και x{'} να πέφτει στο ίδιο διάστημα. (Θέλει λίγη προσοχή αν ο \lambda \cdot 10^6 δεν είναι ακέραιος αλλά είμαστε εντάξει επειδή το 0 ανήκει στο διάστημα και άρα πράγματι υπάρχουν τουλάχιστον \lambda \cdot 10^6 ακέραιοι στο [0,\lambda \cdot 10^6]

Άρα |a + (b-b')\sqrt{2} + (c-c')\sqrt{3}| \leqslant 10^{-11} για κάποιο a \in \mathbb{Z}. Αλλά |a| \leqslant \lambda (\sqrt{2} + \sqrt{3}) \cdot 10^6

Άρα είμαστε εντάξει αρκεί να υπάρχει \lambda που να ικανοποιεί \displaystyle{ \frac{1}{\sqrt{10}} < \lambda < \frac{1}{\sqrt{2} + \sqrt{3}}}. Αρκεί λοιπόν να ελέγξουμε ότι 10 > 5 + 2\sqrt{6} το οποίο ισχύει αφού 6 < 25/4.
Άβαταρ μέλους
nkatsipis
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 780
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 10:26 am
Τοποθεσία: Σαντορίνη
Επικοινωνία:

Re: Ευρεση ακεραιων

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από nkatsipis »

Και μια (πρόσφατη Putnam Mathematical competition 2006) που της μοιάζει και λύνεται με τον ίδιο τρόπο.
Για να υπάρχει λοιπόν,

Αποδείξτε ότι για κάθε σύνολο X=\{x_{1},x_{2},\ldots,x_{n}\}, n πραγματικών αριθμών,
υπάρχει μη κενό υποσύνολο S του X και ακέραιος m, τέτοια ώστε

\displaystyle{\Big|m+\sum_{s\in S}s\Big|\leq\frac{1}{n+1}.}


Νίκος Κατσίπης
Ilias_Zad
Δημοσιεύσεις: 417
Εγγραφή: Δευ Ιαν 26, 2009 11:44 pm

Re: Ευρεση ακεραιων

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Ilias_Zad »

Demetres έγραψε:Χωρίζουμε το [0,1] σε 10^{11} ίσα διαστήματα. Για κάθε x = b\sqrt{2} + c\sqrt{3} με b,c \in \mathbb{Z} \cap [0,\lambda \cdot 10^6] κοιτάμε σε πιο διάστημα πέφτει το δεκαδικό μέρος του x. (Με 0 < \lambda < 1 το οποίο θα επιλεγεί αργότερα.)

Αν \lambda^2 > 1/10 τότε από περιστεροφωλιά υπάρχουν (b,c) \neq (b{'},c{'}) με το δεκαδικό μέρος των x και x{'} να πέφτει στο ίδιο διάστημα. (Θέλει λίγη προσοχή αν ο \lambda \cdot 10^6 δεν είναι ακέραιος αλλά είμαστε εντάξει επειδή το 0 ανήκει στο διάστημα και άρα πράγματι υπάρχουν τουλάχιστον \lambda \cdot 10^6 ακέραιοι στο [0,\lambda \cdot 10^6]

Άρα |a + (b-b')\sqrt{2} + (c-c')\sqrt{3}| \leqslant 10^{-11} για κάποιο a \in \mathbb{Z}. Αλλά |a| \leqslant \lambda (\sqrt{2} + \sqrt{3}) \cdot 10^6

Άρα είμαστε εντάξει αρκεί να υπάρχει \lambda που να ικανοποιεί \displaystyle{ \frac{1}{\sqrt{10}} < \lambda < \frac{1}{\sqrt{2} + \sqrt{3}}}. Αρκεί λοιπόν να ελέγξουμε ότι 10 > 5 + 2\sqrt{6} το οποίο ισχύει αφού 6 < 25/4.
Παρα πολυ ωραια λυση και ασκηση!! :coolspeak:
dement
Διευθύνον Μέλος
Δημοσιεύσεις: 1419
Εγγραφή: Τρί Δεκ 23, 2008 10:11 am

Re: Ευρεση ακεραιων

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από dement »

Ωραια λυση Δημητρη! Η δικη μου ειναι ως εξης :

Θεωρουμε ως πιθανες τιμες των ακεραιων A,B,C απο -5 \cdot 10^5 ως 5 \cdot 10^5, εξαιρουμενου του μηδενος. Καθε τριαδα παραγει ενα μοναδικο αριθμο A + B\sqrt{2}  + C\sqrt{3} και οι παραγομενοι αριθμοι βρισκονται σε ενα διαστημα μηκους 10^6 \cdot (1 + \sqrt{2} + \sqrt{3}). Αφου υπαρχουν 10^{18} πιθανες τριαδες, οπωσδηποτε δυο απο αυτες (εστω (A_1, B_1, C_1), (A_2, B_2, C_2)) θα δωσουν αριθμους με απολυτη διαφορα μικροτερη η ιση του \displaystyle \frac{10^6 (1 + \sqrt{2} + \sqrt{3})}{10^{18}} < 10^{-11}.

Ετσι, θετοντας a = A_1 - A_2, b = B_1 - B_2, c = C_1 - C_2 εχουμε τους αριθμους μας.

Δημητρης Σκουτερης
Δημήτρης Σκουτέρης

Τα μαθηματικά είναι η μοναδική επιστήμη που θα μπορούσε κανείς να εξακολουθήσει να ασκεί αν κάποτε ξυπνούσε και το σύμπαν δεν υπήρχε πλέον.
Απάντηση

Επιστροφή στο “Άλγεβρα - Θεωρία Αριθμών - Συνδυαστική (Seniors) - Παλαιότερες Συζητήσεις”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης