Nootje 72

Voor welke gehele waarde van k heeft de veelterm P(x)=x^3-87x^2+181x+k  drie gehele nulwaarden?

Antwoord

  • Noem de drie nulwaarden a,b en c.
  • Dan moet a+b+c=87. Omdat 87 oneven is moeten van a,b en c  er twee even en één oneven zijn ofwel moeten ze alle drie oneven zijn.
  • Verder moet ab+ac+bc=181. Als er twee van de drie nulwaarden even zijn is het linkerlid zeker even en vermits het rechterlid oneven is, is dit onmogelijk.
  • Bijgevolg zijn de drie nulwaarden alle drie oneven. Stel a=1+2d,b=1+2e en c=1+2f.
  • Dan moet (1+2d)(1+2e)+(1+2e)(1+2f)+(1+2f)(1+2d)=181. Uitgewerkt geeft dit:

        \[3+4(d+e+f+de+df+ef)=181\]

  • Dus: 4(d+e+f+de+df+ef)=178. Dit is onmogelijk, want het linkerlid is een viervoud en het rechterlid niet.
  • Er is dus geen gehele waarde van k te vinden waarvoor de gegeven veelterm drie gehele nulwaarden heeft.

 

 

Nootje 71

13 zwarte kippen, 14 grijze kippen en 12 witte kippen leggen samen in twee weken 58 eieren.

11 zwarte kippen, 10 grijze kippen en 9 witte kippen leggen samen in drie weken 65 eieren.

Hoeveel eieren lebben 5 zwarte, 22 grijze en 15 witte kippen samen in 1 week?

 

Antwoord

  • We herleiden alles tot het leggen in 1 week en stellen met x,y en z het aantal eieren voor, door respectievelijk de zwarte, grijze en witte kippen gelegd in 1 week.
  • Met k noteren we het gezochte aantal eieren in 1 week.
  •     \[\begin{cases} 13x+14y+12z=29\\33x+30y+27z=65\\5x+22y+15z=k\end{cases}\]

  • De determinant van dit stelsel is nul. De derde vergelijking is dus een lineaire combinatie van de eerste twee: V_3=aV_1+bV_2.
  • Of ook k=29a+65b.
  • Uit de coëfficiënten van x en y leiden we een stelsel af met onbekenden a en b:

        \[\begin{cases} 13a+33b=5\\14a+30b=22 \end{cases}\]

  • Hieruit volgt dat a=8 en b=-3 en dan is k=37
  • Er worden door 5 zwarte, 22  grijze en 15 witte kippen dus 37 eieren gelegd in 1 week.

Nootje 70

Bepaal de som A van alle natuurlijke getallen tussen \sqrt[3]{2026} en \sqrt{2026}.

Antwoord

  • Omdat 12^3=1728 en 13^3=2197 weten we dat 12<\sqrt[3]{2026}<13}.
  • Omdat 45^2=2025 en 46^2=2116 weten we dat 45<\sqrt{2026}<46.
  • Dan is A=13+14+\cdots+45.
  • We kunnen deze som berekenen door de formule te gebruiken van de som van de termen van een rekenkundige rij. Deze som is het product van het gemiddelde van de eerste en laatste term met het aantal termen.
  • Bijgevolg is

        \[A=\frac{13+45}{2}\times 33=957\]

 

 

 

Nootje 69

Zoek een getal x zodat x en x+1 allebei zes delers hebben.

 

Antwoord

  • Het aantal delers van een getal wordt bepaald door het product van factoren e_i+1 waarbij e_i de exponent is van een priemfactor p_i in de ontbinding in factoren.
  • Omdat 6=6\times 1 of 6=3\times 2, is het gezochte getal x van de vorm p^5 of p^2q.
  • Er zullen waarschijnlijk meerdere oplossingen bestaan, maar wij zoeken naar de kleinste. Neem dan x=2^2q en x+1=3^2r.
  • Hieruit volgt dat 4q+1=9r; De kleinste waarde ( q=2 kan niet want q is een priemfactor verschillend van 2) die hieraan voldoet is p=11 en r=5
  • Bijgevolg is x=44.
  • Als je x+1 van de vorm p^5 neemt vind je ook snel een oplossing: x+1=3^5=243, dan is x=242=2\times 11^2. Dus 242 is ook een oplossing