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

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 66

Hoeveel drietallen niet-negatieve getallen (x,y,z) voldoen aan 

Antwoord

  • (x+1)(y+1)(z+1)= xyz+xy+xz+yz+x+y+z+1, dus de opgegeven vergelijking is te herschrijven als (x+1)(y+1)(z+1)-1=2025 of

        \[(x+1)(y+1)(z+1)=2026=2026\]

  • Nu kan je 2026 herschrijven als 1*1*2026  of 1*2*1013.
  • Met de ontbinding 1*1*2026 kan je 3 drietallen (x,y,z) vormen.
  • Met de ontbinding 1*2*1013 kan je 3!=6 drietallen vormen.
  • Er zijn dus 9 drietallen die voldoen aan de gegeven vergelijking.

 

 

 

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.