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 67

Zoek een natuurlijk getal n zodat 4n+808 en 9n+1621 allebei volkomen kwadraten zijn.

 

Antwoord
  • Er moet dus een natuurlijk getal p en q bestaan waarvoor geldt dat p^2=4n+808 en q^2=9n+1621.
  • Bereken nu 9p^2-4q^2. Dit geeft de waarde 788=2^2. 197.
  • Door ontbinding in factoren vinden we dat (3p-2q)(3p+2q)=2^2.197
  • Daaruit volgt dat (3p-q,3p+q)=(1,788) of (2,394) of (4,197).
  • Enkel de tweede mogelijk kan en dan vinden we p=66 en q=98.
  • Dan vinden we dat n=887.

nootje 65

Zoek het kleinste natuurlijk getal groter of gelijk aan 10 waarvoor n+6 priem is en 9n+7 een volkomen kwadraat is.

Antwoord

  • 9n+7=9(n+6)-47 .
  • n+6 is een priemgetal groter dan 2 en is dus oneven; bijgevolg is 9(n+6)-47 een even getal als verschil van twee oneven getallen.
  • Omdat 9n+7 een volkomen kwadraat moet zijn, moet 9n+7=(2m)^2.
  • Hieruit volgt dat n=\frac{4m^2-7}{9}.
  • Onderzoeken we nu voor welke waarden van m de uitdrukking 4m^2-7 deelbaar is door 9 en waarvoor dan een goede n kan worden gevonden.
  • Als m=2 dan is n=1 wat onmogelijk is, omdat n minstens 10 moet zijn. 
  • Als m=7 dan is n=21, maar dan is n+6=27 en dat is geen priemgetal.
  • Als  m=11 dan is n=53 en n+6=59 en dat is wel priem.
  • n=53 is  het kleinst mogelijke getal dat voldoet aan de gevraagde voorwaarden.

 

Nootje 58

In een rechthoekige driehoek met zijden 3,4 en 5 teken je de ingeschreven cirkel en een cirkel die daaraan raakt en ook raakt aan twee zijden van de driehoek, zoals in onderstaande tekening. Bepaal de straal van de kleinste cirkel.

Antwoord

  • Noem R de straal van de ingeschreven cirkel,  dan moet 3-R+4-R=5, omdat raaklijnen getrokken aan een cirkel uit een bepaald punt, even lang zijn. Dus is R=1.
  • Noem r de straal van de kleine cirkel.
  • De aangegeven afstand vind je ofwel via de stelling van Pythagoras ofwel via de gelijkvormigheid van driehoeken.
  • Dan is 1+r+\sqrt{10}r=\sqrt{10}, waaruit volgt dat

        \[r=\frac{\sqrt{10}-1}{\sqrt{10}+1}\]

 

Nootje 57

Een getal van 5 cijfers is een veelvoud van 41. Als het meest links geschreven cijfer helemaal achteraan wordt geplaatst en dus het laatste cijfer wordt, dan is het nieuwe getal een volkomen derde macht; Welk is het oorspronkelijk getal

Antwoord

  • Noem x het gezochte getal; zij a het eerste cijfer van x en b het getal gevormd door de laatste 4 cijfers van x.
  • Dan is x=a.10^4+b
  • Nu moet dus a.10^4+b=41m en 10b+a=k^3.
  • Omdat k^3 een getal is van 5 cijfers, zal 22 \leq k\leq 46.
  • Uit de tweede voorwaarde vinden we dat a=k^3-10b. Ingevuld in de eerste voorwaarde geeft dit (k^3-10b).10^4+b=41m, of uitgewerkt:

        \[10^4k^3-99999b=41m\]

  • 41 is een deler van het rechter lid en 41 is ook een deler van 99999 omdat 99999 = 41*2439. Dus moet k^3 een veelvoud zijn van 41 en rekening houdend met 22 \leq k\leq 46 volgt hieruit dat k=41 en k^3=68921.
  • Het gevraagde getal is dus 16892