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pregunta acerca de la división de

La pregunta es a partir de los dos problemas siguientes:

Deje $x$ $y$ ser enteros positivos tales que a $3x+7y$ es divisible por $11$. Cuál de los siguientes debe también ser divisible por $11$?
A. $4x+6y$ B. $x+y+5$ C. $9x+4y$ $4x-9y$ E. $x+y-1$

Si $x,y$ $z$ son enteros positivos tales que a $4x-5y+2z$ es divisible por $13$, luego que uno de los siguientes también debe ser divisible por $13$?
A. $x+13y-z$ B. $6x-10y-z$ C.$x-y-2z$$-7x+12y+3z$ E. $-5x+3y-4z$

Una manera en que yo sé es que uno puede sustituir algún número específico para descartar las respuestas erróneas. O, alternativamente, uno puede probar las propiedades de la congruencia(suma y resta), que creo que no es fácil de averiguar los pasos. Al igual que para el segundo problema, ¿cómo en la tierra se puede averiguar que uno necesita para agregar $$-39x\equiv 0\pmod{13}$$ $$65y\equiv 0\pmod{13}$$ $$13z\equiv 0\pmod{13}$$ a $$4x-5y+2z\equiv 0\pmod{13}$$ y luego se divide por $5$ con el fin de obtener la respuesta $$-7x+12y+3z\equiv 0\pmod{13}?$$

Así que, aquí está mi pregunta:

Hay un general método (que podría ser también rápida) para resolver este tipo de problemas?

5voto

John Fouhy Puntos 759

Si $N|Ax+By$ implica $N|Cx+Dy$ también $N|CAx+CBy$$N|CAx + DAy$, por lo tanto $N|(AD-BC)y$$N|AD-BC$. Por ejemplo, en la primera respuesta a la pregunta de $C$, $7 \cdot 4 + 3 \cdot 9 = 55$ es divisible por $11$.

Otra forma de verlo es que el $(C,D)$ debe ser un múltiplo de $(A,B)$. Por lo $C/A = D/B$, que puede ser probado a través de $CB=AD$.

Si usted tiene más de dos variables, decir $N|Ax+By+Cz$ implica $N|Dx+Ey+Fz$, a continuación, el mismo método da $A/D=B/E=C/F$$AE=BD$$BF=CE$. Intente en la segunda pregunta.

4voto

David HAust Puntos 2696

SUGERENCIA $\ \ \mathbb F = \mathbb Z/11\:$ $\:\mathbb Z/13\:$ son campos, por lo $\rm\:\mathbb F^{\:n}\:$ es un espacio vectorial, por lo tanto las líneas a través de el origen se determina únicamente por cualquier punto de origen en la línea. Para encontrar un punto, elegir fácilmente invertible coeficiente de $c$ de la ecuación y la escala de la ecuación por $c^{-1}$ por lo que el coeficiente se vuelve $1$.

E. g. $\rm\ 4\:x -5\:y + 2\:z = 0\:$ $\rm\:\mathbb Z/13\:.\:$ buscamos una fácil invertible coef, es decir, dividiendo $13\pm1\:.\:$ Nos encontramos con $4\:$ desde $4\cdot 3 = 13- 1 = -1\:.\:$ ampliación de la ecuación de $3$ rendimientos $\rm\: -x -2\:y + 6\:z = 0\:,\:$ $\rm\:x = -2\:y+6\:z\:.\:$ Picking "simple" valores de $\rm\:y,z\:,\:$ dice $\rm\:y=0,\:z=2\:$ rendimientos $\rm\:x=-1\:,\:$ que se encuentra sólo en la línea de $\rm\:(D)\ -7\:x +12\:y+3\:z = 0\:.\:$

Este método es general y rápida - esp. rápido cuando hay una fácilmente invertible coeficiente dividiendo el módulo de $\pm 1\:$ (lo cual ocurre con frecuencia para los pequeños módulos por la ley de los números pequeños).

2voto

Oli Puntos 89

No son métodos generales, y en este caso hay incluso un rápido uno. Pero en general los "números" de la estrategia que usted ha mencionado es muy adecuado para este tipo de prueba, en el que tienes que resolver demasiadas demasiado fácil los problemas en muy poco tiempo.

A continuación es mi estrategia. Real prueba de selección múltiple de los sobrevivientes, sin duda, puede suministrar los mejores.

Para el primer problema, me gustaría encontrar algunos números particulares $x$$y$, no tanto en $0$, de tal manera que $3x+7y \equiv 0 \pmod{11}$. Mi elección inmediata es la de no pensar $x=7$, $y=-3$. Esta mata rápidamente a todas las posibilidades excepto D. (yo podría matar a B y E mediante el uso de $x=y=0$.)

Para el segundo problema, lo mismo. Vamos $x=4$, $y=5$, $z=0$. El $z=0$ es olvidarse de $z$. Tengo mala suerte, D y E están todavía vivos. Así que la selección $x=0$, $y=2$, $z=5$. Que mata E.

En cuanto a los métodos generales, para álgebra lineal razones, si sabemos que $ax+by\equiv 0\pmod{p}$ donde $p$ es primo, no podemos tener a $cx+dy \equiv 0 \pmod{p}$, con menos de $ad-cb \equiv 0\pmod{p}$. Con algo de cuidado, la idea puede extenderse a no-prime de los módulos. Así que unos pocos determinante cálculos modulo $11$ también dar la respuesta al primer problema. (Los términos constantes en B y E matar a estos como opciones, así que no te molestes con ellos.)

En el segundo problema, ya que cualquier variable puede ser configurado para $0$, no puede ser una solución a menos que todos los $2$ variable problemas obtenidos mediante el ajuste de una variable a $0$ tiene una solución. Esto nos trae de vuelta a los cálculos como en el párrafo anterior. Pero para descartar algunas posibilidades, podemos tener más de un factor determinante de cálculo.

Mi preferencia es la sustitución en lugar de determinante cálculos. Desde el punto de vista de la aritmética, que son de igual dificultad, de hecho idénticos. Pero la sustitución es algo que usted tiene una mejor intuición, es "la teoría".

Añadido: En el $3x+7y$ problema, yo inmediatamente saltó a la utilización de $x=7$, $y=-3$. Podríamos sustituir $7$$-4$, y el uso de $x=3$, $y=4$. Podríamos además de reemplazar a $3$$-8$, obteniendo $(-8x)+(-4y)$, lo que equivale a $2x+y$, y la podemos usar $x=1$, $y=-2$. Estos cambios hacen que la posterior aritmética simple. Debemos "invertir" en estas simplificaciones? Depende de lo cómodo estamos con la aritmética mental. Mi reacción instintiva no es invertir, yo podría hacer un signo de error, y de golpe todo. Actuar, no de pensar, y pasar a la siguiente pregunta.

0voto

Lorin Hochstein Puntos 11816

Esto es lo que yo haría:

Si $3x+7y$ es divisible por $11$,$3x + 7y\equiv 0\pmod{11}$, lo $3x\equiv -7y = 4y\pmod{11}$. Multiplicando por $4$, obtenemos $12x \equiv 16y\pmod{11}$, que se simplifica a $x\equiv 5y\pmod{11}$.

Entonces uno se pueda conectar a la congruencias: $4x+6y \equiv 26y\equiv 3y\pmod{11}$; $x+y+5\equiv 6y+5\pmod{11}$; $9x+4y\equiv 49y\equiv 5y\pmod{11}$; $4x-9y\equiv 11y\equiv 0\pmod{11}$; y $x+y-1\equiv 6y-1\pmod{11}$. Claramente, la respuesta es la D.

Para el segundo, de $4x-5y+2z\equiv 0\mod{13}$ tenemos $4x\equiv 5y-2z\pmod{13}$; multiplicando por $-3$ tenemos $$-12x \equiv -15y+6z\pmod{13}$$ que es equivalente a $x \equiv -2y+6z\pmod{13}$.

Conectar a las diferentes posibilidades, tenemos: $$\begin{align*} \text{A. }&& x+13y - z &\equiv -2y+5z\pmod{13}\\ \text{B. }&& 6x-10y-z &\equiv 4y +9z\pmod{13}\\ \text{C. }&& x-y-2z &\equiv -3y+4z\pmod{13}\\ \text{D. }&&-7x+12y+3z &\equiv 26y -39z \equiv 0\pmod{13}\\ \text{E. }&& -5x+3y-4z &\equiv 13y-34z \equiv 5z\pmod{13}, \end{align*}$$ así que, de nuevo, la respuesta es la D.


Alternativamente.

Una vez que usted ha $x-5y\equiv 0\pmod{11}$ en el primer problema, se multiplica por un adecuado $k$ para tratar de igualar el coeficiente de $x$ en las alternativas, hasta llegar a un partido:

  • Para $4x+6y$, multiplicar $x-5y$ $4$ conseguir $4x-20y \equiv 4x+9y$, no es igual.
  • Para $x+y+5$, no es igual.
  • Para $9x+4y$, multiplicar $x-5y$ $9$ conseguir $9x-45y \equiv 9x-y$; no es igual.
  • Para $4x-9y$, multiplicar $x-5y$ $4$ conseguir $4x - 20y \equiv 4x -9y$; la igualdad. Esta es la respuesta.

Para el segundo, de nuevo, de $x+2y-6z\equiv 0$, tratamos de coincidir con el coeficiente de $x$ en cada uno:

  • Multiplicar por $1$ a intentar conseguir $x+13y-z$; no hubo suerte.
  • Multiplicar por $6$ a intentar conseguir $6x-10y-z$; obtenemos $6x+12y-36z\equiv 6x+12y-3z$; no hubo suerte.
  • Multipy por $1$ a intentar conseguir $x-y-2z$; no hubo suerte.
  • Multiplicar por $-7$ a intentar conseguir $-7x+12y+3z$; obtenemos $-7x-14y+42z \equiv -7x -y+3z \equiv -7x+12y+3z$. Igual, así que esta es la respuesta.

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