10 svar
396 visningar
Darth Vader 186
Postad: 30 jul 2025 22:57

Polynomkluring.

Hej PA!

Jag tänker på ett polynom PP med icke-negativa heltalskoefficienter. Ditt mål är att lista ut mitt polynom genom att ställa frågor av typen "Vad är P(k)P(k)?", där du väljer kk som vilket heltal som helst.

Vilket är det minsta antalet frågor du behöver ställa för att lista ut mitt polynom?

Vad tror ni?

AlexMu 1021
Postad: 30 jul 2025 23:04 Redigerad: 30 jul 2025 23:04

Fick denna på ett seminarium för en problemlösningskurs för några månader sedan. Riktigt snyggt problem!

naytte 7702 – Moderator
Postad: 30 jul 2025 23:20 Redigerad: 30 jul 2025 23:20
Preliminär tanke En preliminär tanke är att vi borde ha ett worst-case-scenario - om PP är av grad nn så måste vi i värsta fall ställa nn frågor för att hitta polynomet. Vi bara fortsätter tvinga fram ett polynom med regression tills vi får ett med endast icke-negativa heltalskoefficienter.
Smutsmunnen 1119
Postad: 31 jul 2025 09:04
Visa spoiler

Borde funka med 2 gissningar.

Först frågar man P(1) och får svaret n, summan av koefficienterna. Eftersom koefficienterna är positiva har vi att n+1 är större än varje koefficient.

Så vi frågar sedan P(n+1), svaret i bas n+1 ger oss entydigt koefficienterna.

Smutsmunnen 1119
Postad: 1 aug 2025 22:45
Visa spoiler

Jag är genuint lite ställd lite ställd av det här resultatet.

Man kan ställa frågor P(1),P(2),P(3).... osv, godtyckligt många frågor och det kan finnas oändlig många polynom som har samma värden.

Men fråga P(1) och P(P(1)+1) så är det entydigt bestämt!

oggih 1754 – F.d. Moderator
Postad: 2 aug 2025 01:03 Redigerad: 2 aug 2025 01:29
Visa spoiler

Anta att polynomet är P(x)=a0x+a1x++anxnP(x)=a_0x+a_1x+\cdots+a_nx^n.

  1. Fråga om vilket input k1k\geq 1 som helst, och låt m=P(k)m=P(k). Det kommer gälla att mi=1naim\geq \sum_{i=1}^na_i.
    Om m=0m=0 så kan vi dra slutsatsen att P=0P=0. Annars, fortsätt till steg 2. 
  2. Fråga om valfritt input >m\ell>m. De okända koefficienterna a0,,ana_0,\ldots,a_n ges då av P()P(\ell) uttryckt i basen \ell

Två följdfrågor som jag kommer grubbla över medan jag borstar tänderna:

(a) Vad händer om vi tillåter PP att ha negativa koefficienter?

(b) Vad händer om vi ändrar problmet så att PP är ett polynom i två variabler med ickenegativa koefficienter?

Smutsmunnen 1119
Postad: 2 aug 2025 11:06 Redigerad: 2 aug 2025 11:06
Visa spoiler

Observera att det är viktigt att vi bara får fråga om P(k) där k är heltal.

Annars hade det räckt med en enda gissning, fråga P(pi), eftersom pi är transcendentalt kan inte två polynom med heltalskoefficienter anta samma värde i pi och eftersom mängden av polynom med heltalskoefficienter är uppräknelig så kan vi gå igenom den mängden, en och en, tills vi matchar P(pi)

oggih 1754 – F.d. Moderator
Postad: 2 aug 2025 12:18
Gällande kommentaren i #7

Hur många decimaler tänker du be oraklet om när du frågar om P(pi)? 🙂

AlexMu 1021
Postad: 2 aug 2025 12:22
oggih skrev:
Gällande kommentaren i #7

Hur många decimaler tänker du be oraklet om när du frågar om P(pi)? 🙂

Visa spoiler

Tänkte också på detta. Vad händer om oraklet måste svara exakt? 

Så om P(x)=3x2+2x+1P(x) = 3x^2 +2x +1 måste den svara 3π2+2π+13\pi^2 +2\pi +1 😇

Smutsmunnen 1119
Postad: 2 aug 2025 12:39
AlexMu skrev:
oggih skrev:
Gällande kommentaren i #7

Hur många decimaler tänker du be oraklet om när du frågar om P(pi)? 🙂

Visa spoiler

Tänkte också på detta. Vad händer om oraklet måste svara exakt? 

Så om P(x)=3x2+2x+1P(x) = 3x^2 +2x +1 måste den svara 3π2+2π+13\pi^2 +2\pi +1 😇

Haha ja, det blir lite märkligt! 

oggih 1754 – F.d. Moderator
Postad: 3 aug 2025 23:42 Redigerad: 3 aug 2025 23:50
oggih skrev:

Två följdfrågor som jag kommer grubbla över medan jag borstar tänderna:

(a) Vad händer om vi tillåter PP att ha negativa koefficienter?

(b) Vad händer om vi ändrar problmet så att PP är ett polynom i två variabler med ickenegativa koefficienter?

Efter en del funderande hävdar jag nu att svaret på följdfrågorna är att (a) gör det omöjligt att bestämma polynomet genom ett ändligt antal frågor, och att (b) gör det möjligt att bestämma polynomet genom tre frågor.

Är det någon som vill försöka sig på ett bevis av detta? ^_^

Svara
Close