Suma

Od funkcji homograficznych do bardziej skomplikowanych ilorazów wielomianów. Własności. RÓWNANIA I NIERÓWNOŚCI.
Awatar użytkownika
mol_ksiazkowy
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 11415
Rejestracja: 9 maja 2006, o 12:35
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kraków
Podziękował: 3155 razy
Pomógł: 748 razy

Suma

Post autor: mol_ksiazkowy »

Jakie wartości całkowite ma wyrażenie \(\displaystyle{ x - \frac{1}{x} + y - \frac{1}{y}}\) , gdy \(\displaystyle{ x}\) i \(\displaystyle{ y}\) to liczby wymierne (różne od zera) :?:
Awatar użytkownika
kerajs
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 8585
Rejestracja: 17 maja 2013, o 10:23
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 307 razy
Pomógł: 3351 razy

Re: Suma

Post autor: kerajs »

Nie znam odpowiedzi, a intuicja (która jakże często mnie zawiodła !) sugeruje mi, iż problem jest nierozwiązywalny.
Zastanawiałem się dla jakich wymiernych \(\displaystyle{ \frac{a}{b} }\) (gdzie a,b są naturalne, względnie pierwsze i \(\displaystyle{ 3 \le a<b }\)) wyrażenie \(\displaystyle{ \frac{b}{a}- \frac{a}{b} + \frac{-1}{ab} }\) jest naturalne.
Kilka małych \(\displaystyle{ a}\) wyrażenie ma rozwiązania: \(\displaystyle{ \frac{10}{3} \ , \ \frac{17}{4} \ , \ \frac{26}{5} \ , \ \frac{37}{6} \ , \ \frac{50}{7} \ , \ \frac{65}{8} \ , \ \frac{82}{9} \ , \ \frac{101}{10} \ , \ \frac{122}{11} \ , \ \frac{145}{12} \ , \ \frac{170}{13} \ , \ \frac{197}{14} \ , \ \frac{226}{15} \ , \ \frac{256}{16} \ , \ \frac{290}{17} \ , \ ... }\) , czyli dla \(\displaystyle{ \frac{a^2+1}{a} }\) rozwiązaniem jest \(\displaystyle{ \frac{a^2+1}{a}- \frac{a}{a^2+1} + \frac{-1}{a(a^2+1)} =a }\).
Jednak to wyrażenie ma też rozwiązania :\(\displaystyle{ \frac{5}{3} \ , \ \frac{13}{8} \ , \ \frac{29}{12} \ , \ ... }\) dla których nie widzę wyraźnej zależności.

Ponadto wyrażenie \(\displaystyle{ \frac{b}{a}- \frac{a}{b} + \frac{1}{ab} }\) jest naturalne dla \(\displaystyle{ \frac{8}{5} \ , \ \frac{12}{5} \ , \ \frac{33}{10} \ , \ \frac{21}{13} \ , \ \frac{72}{17} \ , \ ... }\) dla których także nie widzę wyraźnej zależności .

Może ktoś widzi te zależności, albo ma pomysł na inne wyrażenia z całkowitymi rozwiązaniami.

PS
Z góry przepraszam za ewentualne błędy wynikające z moich rachunków na kartce.
Awatar użytkownika
Hir
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 62
Rejestracja: 7 mar 2024, o 21:07
Płeć: Kobieta
wiek: 29
Podziękował: 15 razy
Pomógł: 25 razy

Re: Suma

Post autor: Hir »

Trudne się wylosowało

Pomijając pary takie, że \(\displaystyle{ x + y = 0}\) albo \(\displaystyle{ xy = 1}\), mamy:

Kod: Zaznacz cały

x = -30,   y = -10/3, x-1/x+y-1/y = -33
x = -30,   y = 3/10,  x-1/x+y-1/y = -33
x = -15,   y = -5/3,  x-1/x+y-1/y = -16
x = -15,   y = 3/5,   x-1/x+y-1/y = -16
x = -10,   y = -5/2,  x-1/x+y-1/y = -12
x = -10,   y = 2/5,   x-1/x+y-1/y = -12
x = -15/2, y = -5/6,  x-1/x+y-1/y = -7
x = -15/2, y = 6/5,   x-1/x+y-1/y = -7
x = -20/3, y = -15/4, x-1/x+y-1/y = -10
x = -20/3, y = 4/15,  x-1/x+y-1/y = -10
x = -6,    y = -2/3,  x-1/x+y-1/y = -5
x = -6,    y = 3/2,   x-1/x+y-1/y = -5
x = -15/4, y = 3/20,  x-1/x+y-1/y = -10
x = -5/2,  y = 1/10,  x-1/x+y-1/y = -12
x = -2,    y = -2,    x-1/x+y-1/y = -3
x = -2,    y = 1/2,   x-1/x+y-1/y = -3
x = -5/3,  y = 1/15,  x-1/x+y-1/y = -16
x = -3/2,  y = -1/6,  x-1/x+y-1/y = 5
x = -3/2,  y = 6,     x-1/x+y-1/y = 5
x = -6/5,  y = -2/15, x-1/x+y-1/y = 7
x = -6/5,  y = 15/2,  x-1/x+y-1/y = 7
x = -5/6,  y = 2/15,  x-1/x+y-1/y = -7
x = -2/3,  y = 1/6,   x-1/x+y-1/y = -5
x = -3/5,  y = -1/15, x-1/x+y-1/y = 16
x = -3/5,  y = 15,    x-1/x+y-1/y = 16
x = -1/2,  y = -1/2,  x-1/x+y-1/y = 3
x = -1/2,  y = 2,     x-1/x+y-1/y = 3
x = -2/5,  y = -1/10, x-1/x+y-1/y = 12
x = -2/5,  y = 10,    x-1/x+y-1/y = 12
x = -4/15, y = -3/20, x-1/x+y-1/y = 10
x = -4/15, y = 20/3,  x-1/x+y-1/y = 10
x = -1/6,  y = 2/3,   x-1/x+y-1/y = 5
x = -3/20, y = 15/4,  x-1/x+y-1/y = 10
x = -2/15, y = 5/6,   x-1/x+y-1/y = 7
x = -1/10, y = 5/2,   x-1/x+y-1/y = 12
x = -1/15, y = 5/3,   x-1/x+y-1/y = 16
x = 1/15,  y = 3/5,   x-1/x+y-1/y = -16
x = 1/10,  y = 2/5,   x-1/x+y-1/y = -12
x = 2/15,  y = 6/5,   x-1/x+y-1/y = -7
x = 3/20,  y = 4/15,  x-1/x+y-1/y = -10
x = 1/6,   y = 3/2,   x-1/x+y-1/y = -5
x = 1/2,   y = 1/2,   x-1/x+y-1/y = -3
x = 2/3,   y = 6,     x-1/x+y-1/y = 5
x = 5/6,   y = 15/2,  x-1/x+y-1/y = 7
x = 5/3,   y = 15,    x-1/x+y-1/y = 16
x = 2,     y = 2,     x-1/x+y-1/y = 3
x = 5/2,   y = 10,    x-1/x+y-1/y = 12
x = 15/4,  y = 20/3,  x-1/x+y-1/y = 10
(to są wszystkie rozwiązania z ograniczeniami na licznik i mianownik <= 30).
ODPOWIEDZ