сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В этой за­да­че за­пись x \bmod n, где x  — целое а n  — на­ту­раль­ное, обо­зна­ча­ет такое целое число y от 0 до n – 1, что x – y де­лит­ся на n. Су­ще­ству­ет ли такая функ­ция f, опре­де­лен­ная для целых зна­че­ний ар­гу­мен­та и при­ни­ма­ю­щая целые зна­че­ния, что при любом целом x верно

 f левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \bmod 7 пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \bmod 11?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Стан­дарт­ным ходом при ре­ше­нии задач на функ­ци­о­наль­ные урав­не­ния яв­ля­ет­ся под­ста­вить какое-то зна­че­ние пе­ре­мен­ной, при ко­то­ром два часто воз­ни­ка­ю­щих и не рав­ных друг-другу тож­де­ствен­но вы­ра­же­ния ока­зы­ва­ют­ся равны, и по­смот­реть, какие след­ствия из этого удаст­ся вы­ве­сти. При­ме­ни­тель­но к дан­ной за­да­че на роль такой под­ста­нов­ки про­стит­ся зна­че­ние x0, для ко­то­ро­го вы­пол­ня­лось бы x_0=x_0 в квад­ра­те плюс 1 \bmod 7.

За­ду­ма­ем­ся, а су­ще­ству­ет ли такое x0? Усло­вие рав­но­силь­но квад­рат­но­му урав­не­нию в остат­ках: x_0 в квад­ра­те минус x_0 плюс 1 \equiv 0 (в этом аб­за­це все срав­ни­мо­сти по мо­ду­лю 7), эк­ви­ва­лент­но

x_0 \equiv дробь: чис­ли­тель: 1 \pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: минус 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \equiv дробь: чис­ли­тель: 1 \pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: минус 3 плюс 7 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \equiv левая фи­гур­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , дробь: чис­ли­тель: минус 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая фи­гур­ная скоб­ка \equiv левая фи­гур­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3 плюс 7, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , дробь: чис­ли­тель: минус 1 плюс 7, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая фи­гур­ная скоб­ка \equiv левая фи­гур­ная скоб­ка 5,3 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка .

Или можно было про­сто пе­ре­бо­ром остат­ков, благо их всего 7, убе­дить­ся, что любой из 3 и 5 под­хо­дят.

Что же нам дает ра­вен­ство 3=3 в квад­ра­те плюс 1 \bmod 7? Про­сит­ся от обоих ча­стей взять функ­цию f, а затем вос­поль­зо­вать­ся усло­ви­ем за­да­чи. Имеем:

f левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка =f левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 3 в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \bmod 7 пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка f левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \bmod 11.

Чтобы под­черк­нуть по­лу­чен­ное, обо­зна­чим f левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка =y и вы­бро­сим сред­нюю часть: y= левая круг­лая скоб­ка y в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \bmod 11. От­сю­да сле­ду­ет y в квад­ра­те минус y плюс 1 \equiv 0 (в этом аб­за­це все срав­ни­мо­сти по мо­ду­лю 11), от­ме­тим что это имен­но след­ствие а не рав­но­силь­ность. Вы­яс­ним, имеет ли срав­ни­мость ре­ше­ния, дей­ствуя стан­дарт­но y \equiv дробь: чис­ли­тель: 1 \pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: минус 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . А из­вле­ка­ет­ся ли квад­рат­ный ко­рень из −3 по мо­ду­лю 11? За­ме­тим что

1 в квад­ра­те \equiv левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те \equiv 1, 2 в квад­ра­те \equiv левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те \equiv 4, 3 в квад­ра­те \equiv левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те \equiv 9, 4 в квад­ра­те \equiv левая круг­лая скоб­ка минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те \equiv 5, 5 в квад­ра­те \equiv левая круг­лая скоб­ка минус 5 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те \equiv 3 .

Мы пе­ре­бра­ли все остат­ки, среди квад­ра­тов не на­шлось −3, зна­чит, ко­рень не из­вле­ка­ет­ся, зна­чит, урав­не­ние y в квад­ра­те минус y плюс 1 \equiv 0 не имеет ре­ше­ний. Итак, тре­бу­е­мой функ­ции f не су­ще­ству­ет.

 

Ответ: нет.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

А0 Пра­виль­ный ответ без до­ка­за­тель­ства −. и 0 бал­лов

A9 Есть все, кроме до­ка­за­тель­ства того, что нуж­ный оста­ток не яв­ля­ет­ся квад­ра­тич­ным вы­че­том по мо­ду­лю 11, или любое эк­ви­ва­лент­ное утвер­жде­ние (дан­ный квад­рат­ный трех­член не имеет кор­ней по мо­ду­лю 11), про ко­то­рое ука­зан спо­соб про­ве­рить его ко­неч­ной по­сле­до­ва­тель­но­стью вы­чис­ле­ний: +. и пол­ный балл.

Об­ра­ти­те вни­ма­ние: под дан­ный кри­те­рий не по­па­да­ют утвер­жде­ния, не име­ю­щия явной от­сыл­ки к мо­ду­лю, по ко­то­ро­му могут быть до­ка­за­ны ко­неч­ным пе­ре­бо­ром. Ти­пич­ный при­мер — утвер­жде­ние «число вида 44k − 3 при целом k не может быть квад­ра­том це­ло­го числа» не под­па­да­ет под дан­ный кри­те­рий.