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Encontrar una terna Pitagórica $a^2 + b^2 = c^2$ $a+b+c=40$

Digamos que usted está pidió buscar una terna Pitagórica $a^2 + b^2 = c^2$ tal que $a + b + c = 40$. El problema es que se hace la pregunta en una entrevista de trabajo, y que no contaba con preguntas acerca de ternas Pitagóricas.

Es trivial para buscar la respuesta. También es trivial para escribir un programa de ordenador que iba a encontrar la respuesta. También hay un montón de material escrito acerca de las propiedades de ternas Pitagóricas y métodos para la generación de ellos. Sin embargo, nada de esto sería de ninguna ayuda durante una entrevista de trabajo.

¿Cómo se podría solucionar este en una situación de entrevista?

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afarnham Puntos 1750

Asumiendo que usted tiene una pluma y un papel, que podría sustituir a $c = 40 - a - b$ en la primera ecuación para obtener

$$a^2 + b^2 = (40 - a - b)^2 = a^2 + b^2 + 1600 - 80(a + b) + 2ab.$$

Reescribir esta ecuación, se obtiene

$$a + b - 20 = \frac{ab}{40}.$$

De esto se sigue que $ab$ tiene que ser un múltiplo de $40$, es decir, uno de ellos es un múltiplo de a $5$. Que se estrecha hacia abajo a sólo un par de opciones...


Si eso todavía demasiada fuerza bruta, usted podría también tenga en cuenta que $a + b > 20$ a partir de la ecuación anterior, y $a + b < 27$, ya que el $c$ tiene que ser el más grande de los tres. Esto deja sólo los tres pares

$$\{(5,16),(10,16),(15,8)\}.$$

Buscando en la anterior ecuación, se puede ver el tercer par es el correcto.

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HappyEngineer Puntos 111

El general triple de pitágoras puede ser escrito (hasta el intercambio de $a$$b$) como $$a=2kuv$$ $$b=k(u^2-v^2)$$ $$ c=k(u^2+v^2)$$ where $k,u,v$ are positive integers, $u,v$ are relatively prime with different parity and $u\geq v$. For $a+b+c=40$, then, you get the condition $2k(u^2+uv)=40$, so you need $u^2+uv=u(u+v)$ to be a factor of $20$. Since $u,v$ have different parity, and they are positive, you know $u+v>1$ is odd, so $u+v=5$.

Dado que el $u\geq v$, que los rendimientos de $u=4,v=1$$u=3,v=2$. Pero $u=3$ no es posible, ya que los $3$ no es un factor de $20$. Así que La única solución es $(u,v)=(4,1)$ y por lo tanto la única solución es $k(15,8,17)$ que se puede ver debe tener $k=1$, y está hecho - la única solución es $(15,8,17)$. Y $(8,15,17)$, si se tiene en cuenta que, como diferentes.

Para el problema más general, $a+b+c=2n$ (la suma de una terna Pitagórica es siempre igual) esto equivale a la factorización $n=kuw$ con las siguientes condiciones:

  • $k,u,w$ son positivas en
  • $w$ es impar
  • $u<w<2u$

Dada una solución de este tipo, consigue un triple (mediante el establecimiento $v=w-u$:) $$a=2ku(w-u)$$ $$b=kw(2u-w)$$ $$c=k(2u^2+w^2-2uw)$$

Y esto le da a todos esos triples (modulo de intercambio de $a$$b$.)

La inclusión de estas cantidades a la primera lista el conjunto de posibles valores de $w$, que puede ser cualquier extraño factores de $n$ tal que $1<w<\sqrt{2n}$. A continuación, encontrar los valores de $u$$w/2<u<w$$uw|n$. A continuación, establezca $k=n/uw$ y tiene su triple $(k,u,w)$ a partir de la cual se puede calcular un $(a,b,c)$.

(Si desea permitir que los $ab=0$, el cambio de la anterior a $u\leq w < 2u$. A continuación, $u=v=1$ $k=n$ es siempre una solución.)

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Lissome Puntos 31

$$a^2=(c-b)(c+b) \Rightarrow b+c = \frac{a^2}{c-b}$$

$$a+\frac{a^2}{c-b}=40$$

Por simplicidad vamos a $c-b=\alpha$.

entonces

$$a^2+\alpha a-40\alpha =0$$ Desde esta ecuación tiene soluciones integrales,

$$\Delta=\alpha^2+160 \alpha$$

es un cuadrado perfecto.Así

$$\alpha^2+160 \alpha =\beta^2$$

O

$$(\alpha+80)^2=\beta^2+80^2 \,.$$

De esta manera hemos reducido el problema a encontrar todos los pytagorean triples del tipo $(80, ??, ??)$. Esto se puede hacer fácilmente si usted sabe la fórmula, o mediante el establecimiento de

$$80^2=(\alpha+80-\beta)(\alpha+80+\beta)$$ y de problemas.

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Paul Puntos 7328

En la práctica, la primera vez que va a resolver este problema suponiendo que a=b. Esto da aproximadamente (11.72,11.72,16.56), entonces trato de todas las formas posibles en torno a esta solución. Primero puedo asumir la mayor parte es de 17, a continuación, intente (12,11),(13,10),(14,9),(15,8).

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Steve Hogg Puntos 11

Aquí no algebraicas idea. Afloje la corbata hasta que se puede quitar de encima de su cabeza. Luego ajustarlo a 20 cm de largo cuando está estirado (pedir el panel de la entrevista, cortésmente, para proporcionar una regla), es decir 40cm total de la longitud del loop. Ahora esta en un ángulo recto de un triángulo (pedir un poco de ayuda desde el panel de la entrevista y el uso de su mesa - educadamente) y variar las piernas hasta que se entero de la longitud (en cm). La hipotenusa debe ser entero (40 menos la longitud de las piernas) y el derecho de estar en ángulo de Pitágoras hace el resto. Mi corazonada es que este es el tipo de enfoque que sería después de dada la forma en la info. se proporciona, es decir, una mezcla de conocimiento y aplicación práctica (basada en muchas entrevistas de trabajo y disfruta observando a los observadores', mientras que ir a través de los movimientos).

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