Side 1 av 1

Fin tallteorinøtt

InnleggSkrevet: 04/10-2018 22:05
Markus
Synes denne var fin. La $\tau(n)$ være antall divisorer til $n$, og $\sigma(n)$ være summen av disse divisorene. Vis da at for odde $n$ er $$\tau(n) \equiv \sigma(n) \pmod{2}$$

Re: Fin tallteorinøtt

InnleggSkrevet: 05/10-2018 06:48
Gustav
$n$ kan skrives på formen $\prod_i p_i^{q_i}$, der $p_i$ er odde primfaktorer. En divisor vil da være på formen $d_r=\prod_i p_i^{r_i}$ der $0\le r_i\le q_i$. Siden $p_i$ er odde vil $d_r\equiv 1\pmod 2$ så hver divisor bidrar med $1$ i summen av alle divisorene modulo 2, og da er det klart at $\tau(n)=\sigma(n)\pmod 2$.

Re: Fin tallteorinøtt

InnleggSkrevet: 05/10-2018 20:27
Markus
Gustav skrev:$n$ kan skrives på formen $\prod_i p_i^{q_i}$, der $p_i$ er odde primfaktorer. En divisor vil da være på formen $d_r=\prod_i p_i^{r_i}$ der $0\le r_i\le q_i$. Siden $p_i$ er odde vil $d_r\equiv 1\pmod 2$ så hver divisor bidrar med $1$ i summen av alle divisorene modulo 2, og da er det klart at $\tau(n)=\sigma(n)\pmod 2$.

Elegant løsning!

Alternativt, men litt lengre. For alle primtall $p > 2$ er det åpenbart at $p \equiv 1 \pmod{2} \implies p^j \equiv 1 \pmod{2} \enspace \forall j \in \mathbb{N}$. Eksplisitt, hvis $n=p_1^{r_1}p_2^{r_2}\cdots p_t^{r_t}$ er $$\begin{alignat*}{2} \sigma(n)&=\left(1+p_1+p_1^2+\dots p_1^{r_1} \right)\left(1+p_2+p_2^2 + \dots + p_2^{r_2}\right) \cdots \left(1+p_t+p_t^2+\dots+p_t^{r_t} \right) \\ &\equiv \left (\underbrace{1+1+\dots+1}_{r_1+1 \text{ ganger}} \right)\left (\underbrace{1+1+\dots+1}_{r_2+1 \text{ ganger}} \right) \cdots \left( \underbrace{1+1+\dots+1}_{r_t+1 \text{ ganger}} \right) \pmod{2} \\ &= (r_1+1)(r_2+1)\cdots (r_t+1) \\ &= \tau(n) \end{alignat*}$$

Re: Fin tallteorinøtt

InnleggSkrevet: 13/10-2018 19:18
Gustav
Når jeg tenker meg om er jo egentlig det vi skal vise helt åpenbart, og vi behøver strengt tatt ikke introdusere noen notasjon i det hele tatt. Siden $n$ er odde vil jo alle divisorer være ekvivalent med 1 modulo 2, og da vil selvsagt summen av divisorene være ekvivalent med antall divisorer.

Re: Fin tallteorinøtt

InnleggSkrevet: 13/10-2018 20:30
Markus
Gustav skrev:Når jeg tenker meg om er jo egentlig det vi skal vise helt åpenbart, og vi behøver strengt tatt ikke introdusere noen notasjon i det hele tatt. Siden $n$ er odde vil jo alle divisorer være ekvivalent med 1 modulo 2, og da vil selvsagt summen av divisorene være ekvivalent med antall divisorer.

Huff, det er helt sant. Hadde helt oversett det.
Over til noe annet, har du en oppfølger?

Re: Fin tallteorinøtt

InnleggSkrevet: 13/10-2018 22:02
Aleks855
La $a, b \in \mathbb N$ slik at $ab+1 | a^2 + b^2$. Vis at $\frac{a^2 + b^2}{ab+1}$ er kvadratet av et heltall.

Re: Fin tallteorinøtt

InnleggSkrevet: 14/10-2018 16:24
stensrud
Aleks855 skrev:La $a, b \in \mathbb N$ slik at $ab+1 | a^2 + b^2$. Vis at $\frac{a^2 + b^2}{ab+1}$ er kvadratet av et heltall.

:(

Re: Fin tallteorinøtt

InnleggSkrevet: 14/10-2018 17:00
Markus
Aleks855 skrev:La $a, b \in \mathbb N$ slik at $ab+1 | a^2 + b^2$. Vis at $\frac{a^2 + b^2}{ab+1}$ er kvadratet av et heltall.

Hvis noen har et annet bevis enn det som er "standard" (det med Vieta Root jumping) så må dere gjerne skrive det :D

Re: Fin tallteorinøtt

InnleggSkrevet: 14/10-2018 18:51
Aleks855
stensrud skrev:
Aleks855 skrev:La $a, b \in \mathbb N$ slik at $ab+1 | a^2 + b^2$. Vis at $\frac{a^2 + b^2}{ab+1}$ er kvadratet av et heltall.

:(


Samme her. Tror denne oppgaven er noen dusin hakk over mitt tallteori-nivå, men den virket så enkel ved første øyekast.

IMO 1988, oppgave 6, forresten.

Re: Fin tallteorinøtt

InnleggSkrevet: 14/10-2018 22:22
Gustav

Re: Fin tallteorinøtt

InnleggSkrevet: 14/10-2018 22:29
Aleks855
Haha, jeg har sett den videoen for lenge siden, men husket ikke at det var denne oppgaven.

Jeg fant bare oppgaven i denne pdf'en (https://www.math.muni.cz/~bulik/vyuka/pen-20070711.pdf). Som dere ser så har jeg ikke kommet langt før jeg fant denne.

Re: Fin tallteorinøtt

InnleggSkrevet: 14/10-2018 22:58
Markus
Morsom video det der!

Denne er sikkert kjent for mange, men en annen fin tallteorinøtt, som ikke er sånn rett fram uten videre (men dog ganske mye lettere enn de problemene i den PDFen) er å vise følgende ekvivalens
$x^2+1\equiv 0 \pmod{p} \Longleftrightarrow p=4k+1$, altså $p$ er primtall på formen $4k+1$.

Re: Fin tallteorinøtt

InnleggSkrevet: 15/10-2018 08:27
Aleks855
stensrud skrev:
Aleks855 skrev:La $a, b \in \mathbb N$ slik at $ab+1 | a^2 + b^2$. Vis at $\frac{a^2 + b^2}{ab+1}$ er kvadratet av et heltall.

:(


Gjorde du et forsøk og fant ut at oppgaven var vanskelig, eller var det bare en oppgitthet over at jeg posta en notorisk vanskelig oppgave? :D