12 svar
50 visningar
naytte är nöjd med hjälpen
naytte Online 3836 – Tillträdande Moderator
Postad: 14 nov 2023 20:17 Redigerad: 14 nov 2023 20:17

Kan man lösa detta med kongruens också?

God kväll, Pluggakuten!

Uppgiften lyder: "visa att 4|(n4+6n2+9)\displaystyle 4|(n^{4}+6n^{2}+9) för alla udda heltal nn".

Jag gjorde så att jag lät n=2k+1,k\displaystyle n=2k+1, k\in \mathbb{Z} och sedan visade jag att man kan bryta ut fyra från:

(2k+1)4+6(2k+1)2+9\displaystyle (2k+1)^4+6(2k+1)^2+9

Och det fungerade utmärkt. Men jag tror det var meningen att man skulle använda kongruens på något sätt, dock vet jag inte riktigt hur. Om exponenterna blir större kan jag inte utveckla på samma sätt som jag gjorde här och då behövs någon annan metod. Har ni några förslag?

Tack på hörhand!

Marilyn 3296
Postad: 14 nov 2023 20:56

Jag är litet osäker på hur du menar med kongruensräkning.

Tänker du att vi räknar i bas fyra. Udda n betyder att n = 1 eller n = 3. Och så provar vi fallen separat?

Mohammad Abdalla 1348
Postad: 14 nov 2023 20:57

När n är udda så  måste

 n1 (mod4)     eller     n3 (mod 4)1) När  n1 (mod4)  n21 (mod 4) och n41 (mod 4)n4+6n2+9  1+6+9 (mod4)16 (mod 4) 0 mod (4)vilket betyder att 4 (n4+6n2+9)

Testa när n lämnar resten 3.

Marilyn 3296
Postad: 14 nov 2023 20:59

OK Mohammad, du var redan på g där. Ser ju prima ut.

Men i stället för att testa n = 3 kunde man testa n = –1, bara ett hugskott.

Mohammad Abdalla 1348
Postad: 14 nov 2023 21:01
Marilyn skrev:

OK Mohammad, du var redan på g där. Ser ju prima ut.

Men i stället för att testa n = 3 kunde man testa n = –1, bara ett hugskott.

Håller med dig, tack!

naytte Online 3836 – Tillträdande Moderator
Postad: 14 nov 2023 21:13 Redigerad: 14 nov 2023 21:13
Mohammad Abdalla skrev:

När n är udda så  måste

 n1 (mod4)     eller     n3 (mod 4)1) När  n1 (mod4)  n21 (mod 4) och n41 (mod 4)n4+6n2+9  1+6+9 (mod4)16 (mod 4) 0 mod (4)vilket betyder att 4 (n4+6n2+9)

Testa när n lämnar resten 3.

Tack för ditt utförliga svar!

Men hur vet vi att n måste vara kongruent med 1 mod4 eller 3 mod4?

Mohammad Abdalla 1348
Postad: 14 nov 2023 21:16

Vilken/vilka rester får man när man delar ett udda tal med 4? testa några stycken udda tal.

naytte Online 3836 – Tillträdande Moderator
Postad: 14 nov 2023 21:22 Redigerad: 14 nov 2023 21:22

Om man tittar på ett generellt udda tal n=2k+1n=2k+1 kan man väl säga att nedanstående påstående måste gälla för att udda tal ska vara kongruenta med 1 mod4:

2k+1412k+1-14=p,p\displaystyle 2k+1≡_{4}1\implies \frac{2k+1-1}{4}=p, p\in \mathbb{Z}

Men vi vet ju inte om k2\displaystyle \frac{k}{2} blir ett heltal eller ej.

Mohammad Abdalla 1348
Postad: 14 nov 2023 21:28

Ett udda tal n kan skrivas n=2k+1    , men k i sig kan vara antingen udda eller jämnt

När k är udda: k=2t+1  ==> n=2(2t+1)+1 = 4t+3 3 (mod 4)

När k är jämnt: k=2t ==> n=2(2t)+1 = 4t+1 ≡ 1 (mod 4)

Men vad händer när k=1\displaystyle k=1? Då blir 2k+1-14=12\displaystyle \frac{2k+1-1}{4}=\frac{1}{2}, men 12\displaystyle \frac{1}{2}\notin\mathbb{Z}. Men då gäller ju inte ett av kraven som måste gälla.

Mohammad Abdalla 1348
Postad: 14 nov 2023 21:35

När k=1 (udda) så är n=(2k+1)=3 3 (mod4)

Det finns alltid två alternativ när n är udda så måste n lämna resten 1 eller 3 när den delas med 4.

Ja okej, nu förstår jag. Ursäkta att jag var lite trög där!

Tack så mycket för hjälpen!

Mohammad Abdalla 1348
Postad: 14 nov 2023 21:36
naytte skrev:

Ja okej, nu förstår jag. Ursäkta att jag var lite trög där!

Tack så mycket för hjälpen!

Inga problem, bra jobbat!

Svara Avbryt
Close