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Mi Hija de matemáticas de 4to grado de la pregunta me puso a pensar

Dado un número de 3 plazas y 2 plazas, cuántos de cada uno son necesarios para conseguir una superficie total de 35 en^2?

A través de la rápida ensayo y error (el método que ellos querían que yo creo) usted encuentra que usted necesita 3 de 3 plazas y 2 2en plazas, pero me puse a pensar en cómo resolver esto exactamente.

Tiene 2 incógnitas y la siguiente información:

4x + 9y = 35

x >= 0, y >= 0, x e y son números enteros.

También se deduce entonces que x <= 8 y y <= 3

No estoy seguro de cómo utilizar las desigualdades o el entero sólo información de forma directa 2ª ecuación para resolver el sistema de ecuaciones. ¿Cómo podría hacer esto sin ensayo y error?

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Jake Basile Puntos 653

Una forma rápida de ver la respuesta es convertir ambos lados de la ecuación mod 4. De modo que el lado izquierdo es y (mod 4) (porque 4=0, 9=1 mod 4), y el lado derecho es de 3 (mod 4). De modo que y=3 mod 4. Desde $y\le 3$ como se observa, la única solución (si es que hay alguna ) es $y=3$. Luego de comprobar que $4x+27=35$ y, por tanto,$x=2$.

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Alex Bolotov Puntos 249

Existe un algoritmo para resolver el problema que funciona cuando se tienen dos tipos de plazas.

si $\displaystyle \text{gcd}(a,b) = 1$, entonces para cualquier entero $c$ lineal de la ecuación de diophantine $\displaystyle ax + by = c$ tiene un número infinito de soluciones, con el entero $\displaystyle x,y$.

De hecho, si $\displaystyle x_0, y_0$ son tales que $\displaystyle a x_0 - b y_0 = 1$, entonces todas las soluciones de $\displaystyle ax + by = c$ están dadas por

$\displaystyle x = -tb + cx_0$, $\displaystyle y = ta - cy_0$, donde $\displaystyle t$ es un entero arbitrario.

$\displaystyle x_0 , y_0$ se puede encontrar utilizando el Algoritmo de Euclides Extendido.

Puesto que usted también necesite $\displaystyle x \ge 0$ $\displaystyle y \ge 0$ usted debe elegir un $\displaystyle t$ tal que

$\displaystyle c x_0 \ge tb$ $ta \ge cy_0$.

Si no hay tal $\displaystyle t$, entonces usted no tiene una solución.

En su caso, $\displaystyle a= 9, b= 4$, necesitamos una solución de $\displaystyle ax + by = 35$.

Fácilmente podemos ver que $\displaystyle x_0 = 1, y_0 = 2$ nos da $\displaystyle a x_0 - by_0 = 1$.

Así que tenemos que encontrar una $\displaystyle t$ tal que $ 35 \ge t\times 4$$ t\times 9 \ge 35\times 2$.

es decir,

$\displaystyle 35/4 \ge t \ge 35\times 2/9$

es decir,

$\displaystyle 8.75 \ge t \ge 7.77\dots$

Por lo tanto $t = 8$.

Esto nos da $\displaystyle x = cx_0 - tb = 3$, $\displaystyle y = ta- cy_0 = 2$.

(Nota: me han intercambiado su x y y).

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