Matematické Fórum

Archiv diskusního fóra o matematice, 2006–2026

Toto je archiv Matematického Fóra. Fórum je dostupné jen ke čtení. Můžete se ale zaregistrovat na náš Discord server.

#1 08. 12. 2008 22:25

Marian
Místo: Mosty u Jablunkova
Příspěvky: 2512
Škola: OU
Pozice: OA, VSB-TUO
Reputace:   67 
 

Snadná úloha z teorie čísel

Několikrát jsem byl upozorněn na to, že by rádi "zajímavé úlohy" řešili i ostatní účastníci tohoto fóra. Proto jsem se rozhodl jednu takovou snadnou úlohu z teorie čísel naservírovat. Zde je zadání ...

Nechť $k\in\mathbb{N}$ je sudé číslo. Je možné zapsat číslo 1 jako sumu reciprokých (převrácených) hodnot k lichých přirozených čísel?

Offline

 

#2 10. 12. 2008 15:10

Olin
Místo: Brno / Praha
Příspěvky: 2823
Reputace:   81 
 

Re: Snadná úloha z teorie čísel

Nelze.

Nechť a, b jsou různá lichá přirozená čísla. Potom

$\frac 1a + \frac 1b = \frac{a+b}{ab}$

Protože jsou a i b lichá, je zřejmě jejich součin lichý, ovšem součet sudý. Tím máme dokázáno pro k = 2.

Nyní ukážeme, že součet jakýchkoliv zlomků ve tvaru $\frac{a+b}{ab}$ (a, b stále lichá) nemůže být 1, protože čitatel výsledného zlomku bude stále sudý, zatímco jmenovatel bude lichý.

Nechť e, f jsou lichá přirozená čísla a g, h sudá. Potom
$\frac ge + \frac hf = \frac{fg + eh}{ef}$

Jmenovatel je zřejmě lichý (e i f lichá), v čitateli jsou ovšem oba členy sudé (g i h sudé), je tedy jejich součet sudý. Opět máme zlomek, který má v čitateli sudé číslo, ovšem ve jmenovateli liché; takový zlomek se zřejmě nemůže rovnat 1.

Protože jak jsme ukázali výše, součet dvou převrácených hodnot lichých čísel je zlomek sudé/liché a součet takovýchto zlomků je stále zlomek sudé/liché, nemůže být výsledek součtu nikdy 1.


Matematika = královna věd. Analýza = královna matematiky. (Teorie množin = bohatství matematiky.)
MKS Náboj iKS

Offline

 

#3 10. 12. 2008 15:34

Pavel Brožek
Místo: Praha
Příspěvky: 5694
Škola: Informatika na MFF UK
Pozice: Student
Reputace:   194 
 

Re: Snadná úloha z teorie čísel

↑ Olin:

A co třeba

$\frac13+\frac15+\frac17=\frac{71}{105}$,

čitatel i jmenovatel je liché číslo.

Offline

 

#4 10. 12. 2008 15:55

Olin
Místo: Brno / Praha
Příspěvky: 2823
Reputace:   81 
 

Re: Snadná úloha z teorie čísel

Neodpovídá zadání, má jít o součet k převrácených hodnot lichých čísel, kde k je různé.

Teď mě ještě dodatečně napadá, že Marian neuvádí, že musí být ta lichá čísla různá. Všechny mnou uvedené postupy ale platí, i když jsou nějaká čísla stejná.


Matematika = královna věd. Analýza = královna matematiky. (Teorie množin = bohatství matematiky.)
MKS Náboj iKS

Offline

 

#5 10. 12. 2008 16:07 — Editoval BrozekP (10. 12. 2008 16:13)

Pavel Brožek
Místo: Praha
Příspěvky: 5694
Škola: Informatika na MFF UK
Pozice: Student
Reputace:   194 
 

Re: Snadná úloha z teorie čísel

↑ Olin:

Omlouvám se, přehlídl jsem v zadání, že k je sudé. (Můžeme tedy vytvořit dvojice, které se sečtou na zlomek se sudým čitatelem a lichým jmenovatelem. Pokud by k bylo liché, tak by výsledek byl naopak zlomek s lichým čitatelem i jmenovatelem). Tvůj postup je tedy správný.

Offline

 

#6 11. 12. 2008 10:47 — Editoval Marian (11. 12. 2008 10:49)

Marian
Místo: Mosty u Jablunkova
Příspěvky: 2512
Škola: OU
Pozice: OA, VSB-TUO
Reputace:   67 
 

Re: Snadná úloha z teorie čísel

↑ Olin:↑ BrozekP:

Souhlasím s Vašimi úvahami a schvaluji řešení. Vskutku snadná úloha. Úloha se dá řešit i tak, že se uváží možnost, že takovéto vyjádření lze zkonstruovat a dospěje se ke sporu. Stačí pak násobit společným jmenovatelem reciprokých hodnot a podívat se na paritu čísla vlevo a vpravo od rovnítka.

Offline

 

Archiv Matematického Fóra · stav k 30. 8. 2026 · 633 258 příspěvků v 108 818 tématech