[求救]反證法(作業題)

[求救]反證法(作業題)

宇智波鼬 於 星期日 十二月 18, 2005 9:10 pm


1.設a,b,c,d都是自然數,且滿足條件:
. 這裡n是大於1的自然數. 求證:ad≠ bc.

2.求證: 方程
. 有且只有一組整數解x=y=z=0.

3.設p,q為質數,且q≠2,求證:方程
的根必是無理數.
  追求神乎其技,至高無上的數學境界!~  

宇智波鼬

 
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GFIF 於 星期一 十二月 19, 2005 12:22 am


1.設ad=bc,則bc/a=d屬於正整數
設a=n^2+p,b=n^2+q,c=n^2+r,p、q、r為正整數
且1<=p.......(1)
因為bc/a=d屬於正整數,所以(q-p)(r-p)>=n^2+p>n^2
算幾不等式

q+r-2p>2n
由(1)得到d>=(n+1)^2,與假設矛盾
故ad≠ bc

GFIF
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Re: [求救]反證法(作業題)

piny 於 星期一 十二月 19, 2005 12:24 am


宇智波鼬 寫到:
2.求證: 方程
. 有且只有一組整數解x=y=z=0.


可看出x^3=2y^3+4z^3=2(y^3+2z^3),故x為二的倍數,設為2a
所以8a^3-4z^3=2y^3,得y^3=4(2a^3-z^3),故y為二的倍數,設為2b
同理,z亦為二的倍數,設為2c

以2a,2b,2c代入得a^3-2b^3-4c^3=0
同理亦可證出a,b,c亦需為二的倍數,因此不存在大於0之解

又可看出x=y=z=0為其一解,故此解為唯一整數解

piny
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GFIF 於 星期一 十二月 19, 2005 12:59 am


3.
因為p,q是質數,所以判別式小於0
又兩根積是q^3>0,所以兩根必同時為負
可得知兩根為-1、-q^3或-q,-q^2

若兩根為-q,-q^2
p^2=q+q^2大於等於12(q大於等於3,q≠2)
得知p>2,所以p必為奇數
q+q^2=1(1+q)是偶數(因為q是質數)與p必為奇數平方矛盾
所以兩根-q,-q^2不是方程式的根

若兩根為-1、-q^3
p^2=1+q^3大於等於28,得到p>2
又因為q是奇數,所以1+q^3必為偶數與p^2為奇數矛盾
所以兩根-1、-q^3不是方程式的解

由以上結論得知,方程式的根必是無理數
故得證

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宇智波鼬 於 星期五 十二月 23, 2005 10:31 pm


感謝各位的解答...再來一題很奇怪的題目分享給大家...

從n個機場起飛的飛機,都飛往最近的城市,證明:
在任何一個機場降落的飛機都不超過6架.
  追求神乎其技,至高無上的數學境界!~  

宇智波鼬

 
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lcflcflcf 於 星期六 十二月 24, 2005 10:12 am


這題可用抽屜原理解
想像機場為點
一個正六邊形(或一圓)中心有一點
六個頂點各有一點
...
若多一點在六邊形內
...

"..."的由你自己想想


ps題目應否包括每個機場起飛的飛機只有一架
人人為我 我為人人
~就讓一切隨風~

lcflcflcf
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Re: [求救]反證法(作業題)

LIERO 於 星期六 十二月 24, 2005 12:50 pm


piny 寫到:
宇智波鼬 寫到:
2.求證: 方程
. 有且只有一組整數解x=y=z=0.


可看出x^3=2y^3+4z^3=2(y^3+2z^3),故x為二的倍數,設為2a
所以8a^3-4z^3=2y^3,得y^3=4(2a^3-z^3),故y為二的倍數,設為2b
同理,z亦為二的倍數,設為2c

以2a,2b,2c代入得a^3-2b^3-4c^3=0
同理亦可證出a,b,c亦需為二的倍數,因此不存在大於0之解

又可看出x=y=z=0為其一解,故此解為唯一整數解





                                                           推得
就是…紅色的那個…是不是要先証x^3是2的倍數→→x是2的倍數?
怎麼証呢?

LIERO
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Re: [求救]反證法(作業題)

piny 於 星期六 十二月 24, 2005 1:06 pm


LIERO 寫到:
piny 寫到:
宇智波鼬 寫到:
2.求證: 方程
. 有且只有一組整數解x=y=z=0.


可看出x^3=2y^3+4z^3=2(y^3+2z^3),故x為二的倍數,設為2a
所以8a^3-4z^3=2y^3,得y^3=4(2a^3-z^3),故y為二的倍數,設為2b
同理,z亦為二的倍數,設為2c

以2a,2b,2c代入得a^3-2b^3-4c^3=0
同理亦可證出a,b,c亦需為二的倍數,因此不存在大於0之解

又可看出x=y=z=0為其一解,故此解為唯一整數解





                                                           推得
就是…紅色的那個…是不是要先証x^3是2的倍數→→x是2的倍數?
怎麼証呢?



可看出x^3=2y^3+4z^3=2(y^3+2z^3),故x為二的倍數,設為2a


你好,上式是題意直接移項整理所得,可看出x^3=2(y^3+2z^3),亦即x^3是二的倍數,我想你所要問的應該是x^3如果是二的倍數,是否x一定是二的倍數吧?

證法有很多種,就先假設x不是二的倍數吧,則x一定是奇數,則奇數的三次方也一定是奇數,那自然與題意x^3是二的倍數矛盾了,也因此x一定是二的倍數。

piny
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Re: [求救]反證法(作業題)

訪客 於 星期六 十二月 24, 2005 7:11 pm


piny 寫到:
LIERO 寫到:
piny 寫到:
宇智波鼬 寫到:
2.求證: 方程
. 有且只有一組整數解x=y=z=0.


可看出x^3=2y^3+4z^3=2(y^3+2z^3),故x為二的倍數,設為2a
所以8a^3-4z^3=2y^3,得y^3=4(2a^3-z^3),故y為二的倍數,設為2b
同理,z亦為二的倍數,設為2c

以2a,2b,2c代入得a^3-2b^3-4c^3=0
同理亦可證出a,b,c亦需為二的倍數,因此不存在大於0之解

又可看出x=y=z=0為其一解,故此解為唯一整數解





                                                           推得
就是…紅色的那個…是不是要先証x^3是2的倍數→→x是2的倍數?
怎麼証呢?



可看出x^3=2y^3+4z^3=2(y^3+2z^3),故x為二的倍數,設為2a


你好,上式是題意直接移項整理所得,可看出x^3=2(y^3+2z^3),亦即x^3是二的倍數,我想你所要問的應該是x^3如果是二的倍數,是否x一定是二的倍數吧?

證法有很多種,就先假設x不是二的倍數吧,則x一定是奇數,則奇數的三次方也一定是奇數,那自然與題意x^3是二的倍數矛盾了,也因此x一定是二的倍數。


還要注意一點
若題目沒指明那些unknown是整數
那就未必一定是2的倍數
因為可以是無理數
不過這題已指明了~

訪客

 

piny 於 星期六 十二月 24, 2005 7:19 pm


嗯 這題我在解時就有注意到了
三個未知數無其他條件時可以有無限多解的

所以我都是假設三數為整數的狀態去解就好 畢竟題意只是問有沒有唯一整數解

piny
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高中數學問題