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 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

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.