Σελίδα 1 από 1

Euler 2013/3

Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 25, 2016 11:10 pm
από Demetres
Ποιο είναι το τελικό ψηφίο του \displaystyle{ \left \lfloor \left( \frac{5+\sqrt{21}}{2}\right)^{2013}\right \rfloor};

Re: Euler 2013/3

Δημοσιεύτηκε: Παρ Οκτ 28, 2016 12:15 pm
από dement
Ορίζουμε την ακολουθία (a_n) με \displaystyle a_n \equiv \left( \frac{5 + \sqrt{21}}{2} \right)^n + \left( \frac{5 - \sqrt{21}}{2} \right)^n. Παρατηρούμε ότι a_0 = 2, a_1 = 5.
Επίσης, \displaystyle a_{n+2} = a_1 a_{n+1} - \left( \frac{5 + \sqrt{21}}{2} \right) \left( \frac{5 - \sqrt{21}}{2} \right) a_n = 5 a_{n+1} - a_n.

Έτσι, τα υπόλοιπα με το 10 των πρώτων όρων της (a_n) είναι 2, 5, 3, 0, 7, 5, 8, 5, 7, 0, 3, 5, 2, 5, ... και επαναλαμβάνονται με περίοδο 12. Αφού 2013 \equiv 9 \mod 12, ισχύει a_{2013} \equiv a_9 \mod 10 και το τελευταίο ψηφίο του a_ {2013} είναι 0.

Λαμβάνοντας υπόψιν ότι \displaystyle 0 <  \frac{5 - \sqrt{21}}{2} < 1, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι το τελευταίο ψηφίο του \displaystyle \left\lfloor \left( \frac{5 + \sqrt{21}}{2} \right)^{2013} \right\rfloor είναι 9.

Re: Euler 2013/3

Δημοσιεύτηκε: Παρ Οκτ 28, 2016 12:40 pm
από Demetres
Σωστά!

Να υπενθυμίσουμε ότι οι ακολουθίες της μορφής x_{n+2} = ax_{n+1}+bx_n έχουν λύσεις της μορφής x_n = A\alpha^n + B\beta^n όπου τα \alpha,\beta είναι ρίζες της x^2 - ax - b = 0 και τα A,B καθορίζονται από τις αρχικές τιμές.

Ισχύει και το αντίστροφο. Εδώ οι ρίζες είναι οι \displaystyle{ \frac{5 \pm \sqrt{21}}{2}} με άθροισμα 5 και γινόμενο 1 οπότε η ακολουθία ικανοποιεί την αναδρομική σχέση a_{n+2} - 5a_{n+1} + a_n = 0