112

МатОлимп #8

Сегодня у нас простенькая задача, балла на 4 из 10. Условия выглядят следующим образом

Делаем небольшую паузу, пьём кофе, смотрим мем и начинаем решать.

Теперь можно и приступить к разбору.
Давайте разберёмся, какие остатки от деления на три может давать квадрат числа. Произвольное число даёт в остатке от деления на 3 либо 0, либо 1, либо 2. Такие числа соответственно можно записать в виде 3k, 3k+1 и 3k+2. Рассмотрим их квадраты.

Первый квадрат имеет остаток 0, а два оставшихся имеют остаток 1.
Отсюда следует, что x и y не могут одновременно давать остаток и 1 и 2 от деления на 3 ( иначе z имело бы в остатке 2, а это запрещено для квадрата, как мы увидели выше ). Следовательно, одно из этих чисел делится на 3.

Теперь поглядим на остатки от деления на 8. Произвольное число при делении на 8 даёт в остатке либо 0, либо 1, либо 2, либо 3 и тд до 8. Эти числа записываются как 8k, 8k+1, 8k+2, 8k+3 и тд до 8k+7.
Посмотрим на остатки их квадратов.

Так как z^2 не может давать в остатке что-то отличное от этих чисел, то приходим к выводу, что либо левая часть даёт в сумме остаток 1 ( а это значит, что одно из чисел делится на 8), либо оба числа дают в остатке по 4. В первом случае все очевидно, так как какое-то число делится на 3 да еще одно из них на 8. Значит произведение делится на 24 (а на 12 и подавно). Во втором случае, если глянем на табличку, заметим, что оба числа будут делится на 2. Значит их произведение делится на 3 и на 4 ( по 2 от каждого числа). Таким образом xy делится на 12. Задача решена!

Лига математиков

1.1K постов2.6K подписчиков

Автор поста оценил этот комментарий
3*4/12=1.
Вот решение.
Каких либо дополнительных условий в задаче нет.
Я никоим образом не умаляю Ваших трудов, но решение элементарной задачи настолько громоздким способом не требуется
раскрыть ветку (1)
7
Автор поста оценил этот комментарий

Видимо у нас какое-то недопонимание. Смотрите, в задаче не просится найти такую пару, которая будет удовлетворять данным условиям. В задаче просят показать это для абсолютно любых натуральных чисел, удовлетворяющих равенству x^2+y^2=z^2. проблема в том, что 3,4,5 - не единственные такие числа. Таких чисел бесконечно много. Не будете же вы всех их перебирать и показывать, что они делятся на 12

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий
Не смущает. Но самое просто решение из натуральных чисел именно такое
раскрыть ветку (1)
4
Автор поста оценил этот комментарий
Конечно. Но нас же просили решить задачу не для случая 3,4,5, а для произвольного случая
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий
Египетский треугольник 3*4*5 см, геометрия, 7 класс
раскрыть ветку (1)
3
Автор поста оценил этот комментарий
А вас не смущает, что чисел, удовлетворяющих этому равенству бесконечно много, а не только 3,4,5?
показать ответы
3
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Имхо, но при расписывании имеет смысл не пропускать рассуждения для контр-интуитивных действий, скажем здесь не самоочевидно почему мы рассматриваем вычеты по 8, а не по 4, и только построив соответсвующие остатки, становится видна возможная закономерность, благодаря которой и кажется хорошой идеей посмотреть на 8(ну либо порассуждать про циклические подгруппы при вычетах явлляющемися степенями некоторого числа, так тоже "натуральным" образом рождается такая идея)

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
Да, стоило указать, почему 4 не подходит.
10
Автор поста оценил этот комментарий

Чет сложно. Это ж пифагорова тройка. x=m^2-n^2, y=2mn для любых натуральных m>n (хороший олимпиадник эту формулу должен знать)


Оба m, n одной четности - разность квадратов четна. Разной - произведение четно. Значит, xy обязательно делится на 4.

Если хотя бы одно из чисел делится на 3, произведение - тоже. Если оба не делятся, то либо сумма, либо разность разделится, значит, разность квадратов разделится. Таким образом, xy в любом случае делится на 3.

ЧТД

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
Да, я тоже хотел так расписать, но я посчитал это решение не совсем корректным. Причина вот какая - в решении не доказано, что такая параметризация покрывает все пифагоровы тройки. А это может быть поводом для снижения баллов на олимпиаде
показать ответы
2
Автор поста оценил этот комментарий

а почему 4 не подходит?

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Ну для четверки возможен случай 4к+3 и 4к+2. Отсюда следует только то, что одно из чисел делится на 2 и все. А для доказательства на 12 нам нужно найти делимость на еще одну двойку

показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий
Точно. Мы ж не все тут математики, но всем интересно. Объяснять надо совсем просто, как первоклашкам!
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Потому что 12 =3*4. Делимость на 3 уже разобрали, теперь осталось разобраться с делимостью на 4. 4 не подходит. Следующее число, делящееся на 4 - это 8.
показать ответы
6
Автор поста оценил этот комментарий

==В первом случае все очевидно, так как какое-то число делится на 3 да еще одно из них на 8. Значит произведение делится на 24 (а на 12 и подавно).==


Это не просто не очевидно, но и неправда: 8k+4 на 8 не делится. Как пример x=3 и y=4 явно попадают под первый случай, а не под второй, но xy на 24 никак не делится.

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Да, здесь я немного поспешил. Делится на 4, конечно. И в итоге делится не на 24, а на 12
0
Автор поста оценил этот комментарий

Для учеников какого класса эта задача?

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Задача доступна и 7 классу, но присутствовала на МО для 9 класса
0
Автор поста оценил этот комментарий

такой же вопрос

про три понятно-это множитель 3*4=12, но почему 8 непонятно

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Нам нужна делимость на 4. Но сама 4 не подходит, так как там есть некоторая неоднозначность. Остается следующее число, делящееся на 4 - это 8.
показать ответы
2
Автор поста оценил этот комментарий

Для более полного объяснения имхо стоило бы развернуть логику с остатком деления на 8. Как-то так:

r1, r2, r3 - остатки деления на 8 для x^2, y^2, z^2 соответственно, тогда мы можем составить такое равенство: (r1 + r2) mod 8 = r3.


Перебирая комбинации r1/r2/r3 видим что есть только два варианта:

первый - (1 + 0) = 1 / (0 + 1) = 1, и так как r1 или r2 равны нулю, то либо x, либо y делится на 8.

второй - (4 + 4) % 8 = 0, а тогда x и y могут быть записаны в форме (8k + 6) или (8k + 2). Обе формы делятся на 2, значит что и x и y - четные.

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Возможно, вы правы. Честно говоря, мне показалось это излишним.
Автор поста оценил этот комментарий

а зачем надо было делать для 8?
почему нельзя процесс для 3х повторить для 4х
4k -> 0
4k+1 -> 1
4k+2 -> 4 -> 0
4k+3 -> 9 -> 1
если z2 - 0 - то оба числа имеют 4.
если z2 - 1 - то должно одно.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Ну для четверки возможен случай 4к+3 и 4к+2. Отсюда следует только то, что одно из чисел делится на 2 и все. А для доказательства на 12 нам нужно найти делимость на еще одну двойку.
показать ответы

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Недвижимость и ремонт

Теги

Популярные авторы

Сообщества