ЭлементыЭлементы большой науки
Жизнь в науке. Дневники
Главная / Дневники / Годес Анри Михайлович / Запись

ЕЩЕ О ЗАДАЧЕ ДРЕВНОСТИ

29.05.2010
18:55
Спасибо уважаемому Евгению Залегину за интересную информацию о решениях древней задачи - так называемой задачи Эйлера о четырех кубах. Меня заинтриговала последняя обширная таблица из статьи автора Г. Александрова с 64-мя решениями, в которых прослеживается явная закономерность: разность суммы x+y+z=T и числа W кратна 6. Доказательство этого факта очень просто:
1) если сумма первых степеней делится на 2, то и сумма кубов тоже делится на 2
2) если сумма первых степеней делится на 3, то и сумма кубов делится на 3.
Если еще учесть, что сумма наших кубов равна не только кубу W, но также и числу T^3 -3abc, где T=x+y+z=a+z=b+y=c+x, то можно предложить еще один алгоритм для суммы трех кубов, равной кубу целого числа.
1) Задаем число T, 2)Задаем число 6s<T, 3)Определяем W=T-6s, 4)Определяем 3abc=T^3 - W^3
Из чисел,составляющих произведение abc, пытаемся составить сумму a+b+c таким образом,чтобы она получилась равной 2T.
А x,y,z определяются из формул:
2x=a+b-c
2y=a-b+c
2z=-a+b+c
Ответить предыдущая | следующая

КОММЕНТАРИИ:

29.05.2010 23:31#
ezalegin
Еще о задаче древности
Спасибо, Анри, что обратили внимание на эту удивительно красивую и сложную задачу. За 300 лет к ней приложили руку сотни тысяч математиков различного уровня, но лишь единицам посчасливилось отыскать алгебраически выверенные формулы. В принципе задача сейчас решена, за исключением одного самого важного момента: нет доказательства того, что модель Александрова определяет все решения для сколь угодно больших параметров x,y,z,w. Нужно специальное математическое исследование. К сожалению, мой уровень подготовки не позволяет такое доказательство произвести.
Ваша же методика меня удивила и озадачила. Я ее переписал в тетрадь и буду внимательно изучать на примерах. Вдруг это и есть золотой ключик к ларчику с решениями, аналогичными пифагоровым тройкам?
Как что-то получу, непременно в этом блоге отчитаюсь.
02.06.2010 23:00#
Еще о задаче древности
Обратившись снова к таблице Г.Александрова с 64-мя решениями задачи Эйлера о четырех кубах, мне показалось, что число W имеет тенденцию располагаться среди чисел, близких к 1/2 T. и чаще >1/2T.
Наудачу для примера беру T=200, W=110.
Удивительно, что удача приходит сразу. Разность кубов чисел T и W оказалась равной 6669000= 3(1000*9*13*19)= 3(abc), откуда удачно определились a=104,b=125,c=171 - настолько удачно, что их сумма совпадает с 2T. соответственно z=96, y=75, x=29.
03.06.2010 00:24#
ezalegin
Еще о задаче древности
>Обратившись снова к таблице Г.Александрова с 64-мя решениями задачи Эйлера о четырех кубах, мне показалось, что число W имеет тенденцию располагаться среди чисел, близких к 1/2 T. и чаще больше 1/2T.

Ну, удача не всегда сопутствует нам, но подход интересный.
Я попробовал наугад другими числами поиграть - так вот сходу ничего не вышло. Надо быть Рамануджаном, чтобы в уме правильно задать T и W.
Заметил интересные простые связи: a = x + y ; b = x + z ; c = y + z .

Я вот что еще подумал. Если рассмотреть квадраты чисел x^2, y^2, z^2 , w^2 , то всегда их можно так просуммировать (варьируя, конечно знаками), что в результате получается число, кратное 6. Например:

1) x=3, y=4, z=5, w=6. Тогда

- (3)^2+4^2 - (5)^2 + 6^2 = 6 * 3


2) x=1, y=6, z=8, w=9. Тогда

- (1)^2 + 6^2 + 8^2 - (9)^2 = 6 * 3


3) x= -1, y=9, z=10, w=12. Тогда

- (-1)^2 + 9^2 + 10^2 - (12)^2 = 6 * 6

Если мое предположение верное, и справедливо для всех четверок Эйлера, то будем иметь уже второе уравнение связи. Круг возможных вариантов будет сужаться. И если найдем парочку других тождеств, то задачу наверное можно замкнуть.
Но это все гипотеза.
03.06.2010 10:46#
Еще о задаче древности
>Заметил интересные простые связи: a = x + y ; b = x + z ; c = y + z .
Если известны T и a,b,c, то удобны связи x=T-c, y=T-b, z=T-a

03.06.2010 11:16#
Еще о задаче древности
>Я вот что еще подумал. Если рассмотреть квадраты чисел x^2, y^2, z^2 , w^2 , то всегда их можно так просуммировать (варьируя, конечно знаками), что в результате получается число, кратное 6.<

Ваше предположение, повидимому, справедливо для тех четверок Эйлера, которые содержат числа. кратные трем. Все три Ваших примера именно с такими четверками.
03.06.2010 12:41#
ezalegin
Еще о задаче древности
>Ваше предположение, по-видимому, справедливо для тех четверок Эйлера, которые содержат числа. кратные трем. Все три Ваших примера именно с такими четверками.

Нет, это не так.

4) x = 7 ; y = 14 ; z = 17 ; w = 20

- (7)^2 + 14^2 + 17^2 - (20)^2 = 6 * 6

> Если известны T и a,b,c, то удобны связи x=T-c, y=T-b, z=T-a

Очень заманчиво! Тут действительно что-то есть и надо покопаться. Хорошо бы находить по каким-то связям все допустимые T .

Пока что такие связи: T = 0.5* ( a + b + c )

w = 0.5* ( a + b + c ) - 6 *s

В итоге: ограничения на 4 числа Эйлера:

A) числа должны быть взаимно простыми
B) |x| < y < z < w
C) два числа четные, два - нечетные
D) s = (x + y + z - w) / 6 - целое число

По этим четырем ограничениям можно распечатать все варианты и посмотреть, какие из них не являются четверками Эйлера. И дальше думать, какое дополнительное ограничение вводить.

17.06.2010 14:16#
victorturansky
Еще о задаче древности
>И дальше думать, какое дополнительное ограничение вводить.
Есть ещё одно ограничение.
E) Если все 4 числа положительные, то хотя бы одно из нечетных чисел НЕ делится на 3. Если есть одно отрицательное число, то оба нечетных числа делятся на 3.
Оно взято из http://elementy.ru/blogs/users/victorturansky/44832/ :)
17.06.2010 16:56#
Еще о задаче древности
>Если есть одно отрицательное число, то оба нечетных числа делятся на 3.<
Есть опровергающие примеры. Один из них - четверка -1.9.10.12.
17.06.2010 17:58#
victorturansky
Еще о задаче древности
Да, я ошибся. Даже если предположить что любые два числа в четвёрке Эйлера (с отрицательным x) делятся на 3, то есть опровержение -2^3+41^3 +86^3=89^3
Среди четвёрок, найденных в Википедии, нет опровержения моему первому ограничению:
"Если все 4 числа положительные, то хотя бы одно из нечетных чисел НЕ делится на 3."
Опровергнуть можно даже ограничение С - 11^3+15^3+27^3=29^3
Ограничение А не действует на четвёрки с одним отрицательным.
Вести дневник и оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи
Логин:
Пароль:
Зарегистрироваться
Последние сообщения
Помощь
Всего дневников: 654

Пользователей
в системе: 2784

Всего записей
и комментариев: 50249

Записей и комментариев
за последние 24 часа: 17

АКТИВНЫЕ ДНЕВНИКИ


 
Энциклопедия | Новости | Блоги | Календарь | Право | Библиотека | Детские вопросы | ЖОБ При поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия