Тёмный

Показать, что уравнение x³+y³+z³=41 не имеет решений в целых числах 

Элементарная Математика
Подписаться 16 тыс.
Просмотров 23 тыс.
50% 1

Решение уравнений в целых числах занимает важное место в теории чисел. Существуют разные способы решения тех или иных уравнений, однако далеко не все уравнения удается решить. Сегодня нам требуется показать, что уравнение x³+y³+z³=41 не имеет решений в целых числах.
Пояснение к комментарию об уравнении x³+y³+z³=1.
(9k⁴; 1-9k³; 3k-9k⁴) - одно из решений.
Об этом и о других значениях правой части можно почитать
en.m.wikipedia.org/wiki/Sums_...
Читает Игорь Тиняков для канала Элементарная Математика
#игорьтиняков #уравнениявцелыхчислах #theoryofnumbers

Опубликовано:

 

19 янв 2024

Поделиться:

Ссылка:

Скачать:

Готовим ссылку...

Добавить в:

Мой плейлист
Посмотреть позже
Комментарии : 84   
@user-wj1bx5mv3i
@user-wj1bx5mv3i 2 месяца назад
Ха. Игорь, классный канал. Где бы найти время всё посмотреть и, главное, понять? :)
@Vasily40
@Vasily40 4 месяца назад
Тема понравилась. Замечательно.
@user-un8jc4hy4u
@user-un8jc4hy4u 4 месяца назад
невероятно элегантно и красиво
@user-qs3tz6hh5g
@user-qs3tz6hh5g 4 месяца назад
Для x³+y³+z³=1 могу предложить такую серию решений: (1, k, -k) с точностью до перестановок, где k-целое.
@elemath
@elemath 4 месяца назад
да, вполне себе.
@elemath
@elemath 4 месяца назад
есть еще (9, -8, -6), например)
@elemath
@elemath 4 месяца назад
В качестве упражнения можно подумать над общим видом решения, для которого (9, -8, -6) является частным случаем. Ответ см. в описании видео.
@user-gy4et2ew2f
@user-gy4et2ew2f 4 месяца назад
Для случая k=30 предполагают, что не существует параметрической серии решений. Также неизвестно, бесконечно ли много решений. Это известная проблема Sum of three cubes, вот видео от Numberphile про неё: ru-vid.com/video/%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D0%BE-wymmCdLdPvM.htmlsi=p7b_qm3eajiUB4OG Вообще, у них целый небольшой плейлист этой проблеме посвящён
@elemath
@elemath 4 месяца назад
Спасибо! хорошее дополнение!
@The-qj5zv
@The-qj5zv 4 месяца назад
Решения в рациональных дробях тоже очень интересны и полезны.
@elemath
@elemath 4 месяца назад
о, да!
@DimitriuSun
@DimitriuSun 4 месяца назад
Спасибо, было очень интересно. Если Вы рекомендуете что-то посмотреть и почитать, оставляйте информацию в описании, спасибо.👍
@elemath
@elemath 4 месяца назад
Так обычно и происходит...
@user-nd4ld3vg9u
@user-nd4ld3vg9u 4 месяца назад
красиво, аккуратно, элегантно. вы в конце советовали Серпинского, а какие бы в принципе посоветовали книжки по теории чисел на вузовском уровне? как насчёт Бухштаба того же? спасибо, что подробно рассказываете. лучше подробно, долго, но зато понятно, чем пропуская сотни шагов и оставляя всё на суд смотрящему.
@elemath
@elemath 4 месяца назад
Бухштаб, Хассе, Виноградов. Много есть хороших книг, а одни и те же вопросы могут быть изложены по-разному. Если для студентов, то по рекомендации лектора (и на лекции ходить), а то можно изучить много, а экзамен завалить на легком вопросе.
@Timgg-et6uy
@Timgg-et6uy 4 месяца назад
Сам не додумался, но понравилось решение)
@marcinkoodziejski8938
@marcinkoodziejski8938 4 месяца назад
oczen kruta, spasiba
@elemath
@elemath 4 месяца назад
Пожалуйста!)
@user-ro1fv2bs2d
@user-ro1fv2bs2d 4 месяца назад
Спасибо за ролик, а как выбрать по какому числу сравнивать остатки? Есть какие-то рекомендации, посоветуйте, пожалуйста, ролики или литературу
@elemath
@elemath 4 месяца назад
проверять. где-то и тройка подойдет, а где-то этот метод вообще не сработает... Посмотрите Серпинского "О решении уравнений в целых числах"
@elemath
@elemath 4 месяца назад
и еще в комментариях теперь есть ссылка на видео
@emiyakiritsugu9020
@emiyakiritsugu9020 4 месяца назад
Для кубов обычно берут 7/9, потому что остатки 0, +-1. Для квадратов берут 3,4 и реже 5. Для 3/4 0,1 остатки, для 5 0,+-1. Обычно проверить эти остатки помогает что-то быстро понять про задачу. Иногда можно посмотреть на кратность какой-то части уравнения. Так для второго примера логично взять 3, т.к. у левой части понятен остаток. Становится грустно, если у остатков найдётся всё же нужная сумма. Было бы 42 вместо 41 и задача бы резко превратилась бы в гроб
@user-ro1fv2bs2d
@user-ro1fv2bs2d 4 месяца назад
@@emiyakiritsugu9020 спасибо огромное, сделала себе скрин вашего сообщения как памятку
@user-zt3ig4xl6i
@user-zt3ig4xl6i 4 месяца назад
Спасибо за ролик. А сможете решить такое уравнение 5-й степени в общем виде (x-1)(x-2)(x+3)(x-1+i)(x-1-i)=0? Или что-то подобное. Вроде как общего решения не существует, но алгоритм есть. Условие - корни не должны быть равномерно распределены, т. е. разница между ними не должна быть одинаковой. Просто тогда 1-й корень будет равен b/5 - выползет при избавления от bx^4. Ну и одинаковых корней тоже не должно быть - 2 корня находятся при взятии производной. Физики любят разного рода граничные и предельные условия и такая проверка имеет смысл.
@elemath
@elemath 4 месяца назад
что-то я вопрос не вполне понял((( но сдается мне, что решить не смогу...
@protasov-by
@protasov-by 4 месяца назад
Интересно решение для y при 0.208=y^y тк корень квадратный через логарифм не возьмешь будет отрицательное число
@user-lm1zy2xk6z
@user-lm1zy2xk6z 4 месяца назад
Красиво.
@MN1R
@MN1R 4 месяца назад
А можно ли здесь применить теорему Никомаха? 41 нельзя представить в виде квадрата целого числа, значит и сумма кубов не даст 41?
@elemath
@elemath 4 месяца назад
1³+1³+1³=3, а предыдущий удалил, потому как он ничего не опровергал А, например, 4 и 49 также нельзя представить.
@user-un8jc4hy4u
@user-un8jc4hy4u 4 месяца назад
Вопрос: почему сразу же взяли вычеты именно по модулю 9, а не допустим 7 или 5 или 3 ?
@elemath
@elemath 4 месяца назад
это обсуждали в комментариях, посмотрите. а лучше самостоятельно посмотреть, что будет, если взять меньшие вычеты. по ссылке в описании можно почитать о подобных уравнениях при различной правой части.
@user-it6fh7hy6t
@user-it6fh7hy6t 4 месяца назад
Вы определитесь: задача должна решаться в целых числах или в натуральных?
@elemath
@elemath 4 месяца назад
Теперь понятно. Спасибо Вам за разъяснение.
@leouvarov8982
@leouvarov8982 4 месяца назад
в натуральных числах задача тривиальна, тк все слагаемые с положительным знаком, решается простым перебором чисел - кандидатов.
@alexanderkhom1616
@alexanderkhom1616 4 месяца назад
1:40 Решил методом тыка))) x^3 + y^3 + z^3 = 30 x=-9.8, y=5.2, z=9.4 Ну, и все их возможные комбинации.
@elemath
@elemath 4 месяца назад
в целых числах бы...
@jornand123
@jornand123 4 месяца назад
Решение-то понятно, непонятно только, почему именно 9 была выбрана в качестве основания для вычетов. Есть ли способ прийти к 9 не перебором?
@nikitas3729
@nikitas3729 4 месяца назад
Потому что с ним удобно работать когда у нас кубы, даже на Википедии сразу же в первой строчке написано, что не должно давать остаток 4 или 5 при делении на 9
@elemath
@elemath 4 месяца назад
в комментариях много было по этому вопросу
@dmarsentev
@dmarsentev 4 месяца назад
Как вы догадались рассматривать вычеты по модулю 9? Из каких соображений 9, а не, скажем, 7? Или не 13?
@elemath
@elemath 4 месяца назад
Всегда лучше начинать с небольших модулей, чтобы не рассматривать много вычетов. Также иногда бывает полезным дослушивать лекцию до конца...
@dmarsentev
@dmarsentev 4 месяца назад
@@elemathБлагодарю за отличную лекцию. Я дослушал до конца. Там был пример, где вы рассмотрели вычеты по модулю 3. Я увидел в этом ту мотивацию, что один из коэффициентов был 3, а значит, моном с этим коэффициентом сравним с нулём по модулю 3. Но вот в случае суммы трёх кубов, равных 41, как вы выбрали 9, я не понял. Но трактую ваш ответ так: вы попробовали сравнения по меньшим модулям, вероятно, по простым: 3, 5, 7, - и хорошо не получилось, противоречия не вышло. А с девяткой прокатило. А, кстати, может быть и наоборот. Вы придумали, что задача у вас будет про сумму кубов и сравнивать вы будете по модулю 9, а число 41 вы подобрали. Да, скорее всего так и было.
@elemath
@elemath 4 месяца назад
@dmarsentev да, как-то так. 41≡1 по mod2, mod4, mod5, mod8 и с -1 по mod3, mod6, mod7. Для другого числа можно было бы обойтись и другим модулем, но не для всякого числа этот способ работает.
@mernakk
@mernakk 4 месяца назад
Можете не читать следующий абзац, сначала просто вывод: Если вы хотите рассмотреть остатки степени t по какому-то модулю p^k, то множество остатков, взаимнопростых с модулем среди степеней t станет меньше, чем было изначально тогда и только тогда, когда НОД(t, p^k-p^(k-1))>1. 9 мы использовали, так как НОД(3, 3^2-3)>1. Если давать наиболее правильный ответ, то в зависимости от степени, в которую будем возводить, будут получаться некие остатки. Так вот, если модулем брать степень простого числа p^k, то по такому модулю есть так называемый первообразный корень, то есть элемент, чей показатель (наименьшая натуральная степень, в которой число сравнимо с 1 по модулю p^k) равен числу Эйлера от p^k, равному p^k - p^(k - 1). Степени первообразного корня порождают все остатки, взаимно простые с модулем. Если же первообразный корень g возвести в степень t, не взаимнопростую с числом Эйлера модуля, то любая степень числа g^t (все то же t) будет иметь показатель, меньший числа Эйлера, а значит вместо всех остатков в степени k получится какое-то строго меньшее множество остатков.
@elemath
@elemath 4 месяца назад
полезно еще обратить внимание, что с четырьмя кубами mod9 не работает
@TheElSonador
@TheElSonador 4 месяца назад
Целочисленная арифметика это сильно, конечно. Если с обеих сторон одинаковые числа, то остатки от деления должны быть одинаковыми, что позволяет не перебирать всю бесконечность. Но как догадаться, что делить надо на девять?
@elemath
@elemath 4 месяца назад
меньшими модулями не обойтись. Если не лень, то этот вопрос обсуждался в комментариях или см. ссылку в описании
@TheElSonador
@TheElSonador 4 месяца назад
То есть, в общем случае это неизвестно.
@user-bj9rh7iq6z
@user-bj9rh7iq6z 4 месяца назад
У ведущего такой брутальный голос
@user-qy6nx7hy3p
@user-qy6nx7hy3p 4 месяца назад
можно было бы и обобщить задачу: числа, которые дают остаток 4 или 5 при делении на 9, в виде суммы трёх кубов непредставимы
@user-qy6nx7hy3p
@user-qy6nx7hy3p 4 месяца назад
...а если бы доказали, что все остальные можно представить - цены бы Вашему видео не было
@user-od2on1ip7n
@user-od2on1ip7n 4 месяца назад
Очень помогает в Пятерочке искать желтые ценники )
@user-zi2ez3uc6t
@user-zi2ez3uc6t 4 месяца назад
8=-1, следовательно, сумма трëх чисел в пределах [-3, 3], т.е. 4 и 5 не подходит.
@user-cx8qd9qb3u
@user-cx8qd9qb3u 4 месяца назад
(0,4,5)
@user-wc4qt2bi7f
@user-wc4qt2bi7f 4 месяца назад
Я правильно понимаю, что это диафантовое уравнение?
@elemath
@elemath 4 месяца назад
если бы без "е" в слове на "д", то да.
@user-lz3pp3vi9d
@user-lz3pp3vi9d 4 месяца назад
Как можно догадаться, что надо проверить остатки при делении на 9? Я к этому пришла, убедившись, что 3, 5 и 7 не годятся.
@elemath
@elemath 4 месяца назад
исследование - хороший подход
@user-hf9so8bz9u
@user-hf9so8bz9u 4 месяца назад
Мы это доказать можем с помощю теоремы фермы Давайте перенесем z в леву сторону А за теоремой фермы уравнение в целых числах не имеет решений
@VitalayManin
@VitalayManin 4 месяца назад
с отрицательным есть
@elemath
@elemath 4 месяца назад
извините... что есть?
@batawa
@batawa 4 месяца назад
еще не смотрел, но mod 9 убивает эту задачу)
@elemath
@elemath 4 месяца назад
именно!
@davowa
@davowa 4 месяца назад
это конечно интересно, но решение звучит намного понятнее, если говорить о вычетах по (модулю 9) куба любого целого числа, как -1, 0 или +1. Таким образом, слева результат суммы трех кубов имеет вычеты по (модулю 9) пробегая все значения от -3 до +3, ни одно из которых не совпадает с вычетом 41 по (модулю 9) = 5. Действительно никакое из чисел от 38 до 44 не делится на 9 нацело.
@user-pp9uk3px9x
@user-pp9uk3px9x 4 месяца назад
Да всем плевать. Один препод бездарней другого. Они только и знают, как решать задачи и писать на доске очень долго, затянуто и сложно. Чтобы не показаться бездарями.
@elemath
@elemath 4 месяца назад
так и было сделано, но если понятней с абсолютно наименьшей системой вычетов, то можно и так. Чтобы быть последовательным, тогда следует отказаться от 5 в пользу -4.
@elemath
@elemath 4 месяца назад
никто, кстати, бездарность не скрывает.... может на других каналах и да, но здесь все честно.
@dumitrumariuta6074
@dumitrumariuta6074 4 месяца назад
105^3 + 574^3 + 623^3 = 756^3 333^3 + 1006^3 + 1163^3 = 1380^3 6113^3 + 8654^3 + 10807^3 = 12884^3 111933^3 + 151326^3 + 189147^3 = 226596^3
@elemath
@elemath 4 месяца назад
ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B0_%D0%BE_%D1%87%D0%B5%D1%82%D1%8B%D1%80%D1%91%D1%85_%D0%BA%D1%83%D0%B1%D0%B0%D1%85
@user-zi2ez3uc6t
@user-zi2ez3uc6t 4 месяца назад
Кажется, numberphile рассматривали все решения до 100.
@elemath
@elemath 4 месяца назад
да, в комментариях уже добавили ссылку на его видео
@some_personn
@some_personn 4 месяца назад
Идея решения попсовая, но все равно красивая
@4el_TbI
@4el_TbI 4 месяца назад
тряпку бы купить преподавателю)
@agrushnev
@agrushnev Месяц назад
41 = 5 mod 9, куб как легко видеть равен 0, 1 или -1 по модулю 9, так что решений такое уравнение не имеет
@elemath
@elemath Месяц назад
а 3³ как же? ну и 6 туда же...
@agrushnev
@agrushnev Месяц назад
@@elemath конечно " 0, 1 , -1 mod 9 " - исправил. В любом случае, сумма трех кубов имеет остаток при делении на 9 принадлежащий {0,1,2,3,6,7,8} - решений в \mathbb{Z} нет
@VitalayManin
@VitalayManin 4 месяца назад
114 еще не решен
@elemath
@elemath 4 месяца назад
простор для творчества!)
@user-tc8qj8ke6b
@user-tc8qj8ke6b 4 месяца назад
Чувак из постала учит математике
@user-it6fh7hy6t
@user-it6fh7hy6t 4 месяца назад
Прежде,чем выносить на суд зрителей задачу,нужно готовиться.Нельзя менять условие задачи по ходу решения.Как то не солидно.
@elemath
@elemath 4 месяца назад
Вы про что?
Далее
The idea of ​​making a badge is so cute ❤️
00:44
Правильная теорема Виета
11:36
Просмотров 44 тыс.
7  ПАРАДОКСОВ БЕСКОНЕЧНОСТИ
36:02