Решение линейных диофантовых уравнений с любым числом неизвестных

image

Здравствуйте, уважаемые читатели!

Продолжаю серию дилетантских статей о математике.


Сегодня предлагаю поразмышлять над некоторой интересной математической задачкой.

А именно, давайте-ка для разминки решим следующее линейной уравнение:

$5a+8b+3c+2d = 17$


«Чего сложного?» — спросите вы. Действительно, лишь одно уравнение и целых четыре неизвестных. Следовательно, три переменных есть свободные, а последняя зависит от оных. Так давайте выразим скорее! Например, через переменную $a$, тогда множество решений следующее:

$ begin{cases}displaystyle{ a= frac{17-8b-3c-2d}{5} b,c,dinmathbb{R} } end{cases} $


где $mathbb{R}$ — множество любых действительных чисел.

Что же, решение действительно оказалось слишком тривиальным. Тогда будем нашу задачу усложнять и делать её более интересной.

Вспомним про линейные уравнения с целыми коэффициентами и целыми корнями, которые, собственно, являются разновидностью диофантовых уравнений. Конкретно — наложим на наше уравнение соответствующие ограничение на целочисленность коэффициентов и корней. Коэффициенты при неизвестных у нас и так целые ($5; 8; 3; 2; 17$), а вот сами неизвестные необходимо ограничить следующим:

$ a,b,c,d in mathbb{Z} $


где $mathbb{Z}$ — множество целых чисел.

Теперь решение, полученное в начале статьи, «не проканает», так как мы рискуем получить $a$ как рациональное (дробное) число. Так как же решить это уравнение исключительно в целых числах?

Заинтересовавшихся решением данной задачи прошу под кат.
Читать дальше →
Решение линейных диофантовых уравнений с любым числом неизвестных
Source: habrahabr

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *