2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3  След.
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение25.02.2014, 17:47 
Заслуженный участник


20/12/10
9062
Nataly-Mak в сообщении #830535 писал(а):
nnosipov
ещё раз спасибо.
Пожалуйста, это были пустяки. Правда, непонятно, как можно управиться с таким добром --- 60-мерная решётка решений получилась ... Но, с другой стороны, есть из чего выбрать :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение25.02.2014, 17:52 
Заблокирован
Аватара пользователя


22/03/08

7154
Саратов
nnosipov в сообщении #830538 писал(а):
Правда, непонятно, как можно управиться с таким добром --- 60-мерная решётка решений получилась ... Но, с другой стороны, есть из чего выбрать :-)

Да управиться вручную и построить куб из любых чисел - это проще пареной репы.

Сложно найти куб
а) классический (чтобы он был заполнен числами от 1 до 216);
б) из различных простых чисел;
Вот тут действительно 60-мерная решётка - это ох как тяжело :D

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение28.02.2014, 02:02 
Заблокирован
Аватара пользователя


22/03/08

7154
Саратов
nnosipov
вы писали, что программа, решающая системы, работает по разным алгоритмам в случае целочисленных решений и натуральных решений.

Возникла необходимость решить систему в натуральных числах. Это очень интересно!

Дело в том, что проверяя формулу на различных вариантах решений, вдруг обнаружила, что для известного классического ассоциативного куба 6-го порядка (о котором я узнала только сегодня) моя формула не работает.
Это можно посмотреть тут:
http://e-science.ru/forum/index.php?s=& ... t&p=429538

Я как раз остановилась на том моменте, когда надо вычислить по формуле все зависимые переменные. Я их вычислила, и... они не все совпали с теми значениями, которые имеем в готовом кубе.

Если я не перегрелась (уже глубокая ночь) и ничего не напортачила, всё это весьма и весьма интересно.

Продолжу проверку завтра.
А к вам большая просьба: если нетрудно, решите ещё раз систему, теперь в натуральных числах.
Неужели решение будет другое :?:

По своей формуле я построила почти классический ассоциативный куб; в нём всё хорошо, кроме того, что есть много одинаковых чисел. Но всё же решение получилось правильное!

Вот оно:

(Оффтоп)

Код:
109 160 123 123 88 48
87 156 49 170 34 155
140 149 37 147 88 90
134 66 165 51 139 96
135 40 168 51 150 107
46 80 109 109 152 155

137 48 157 68 158 83
155 2 198 27 207 62
34 187 212 13 22 183
147 32 1 208 193 70
44 213 23 186 12 173
134 169 60 149 59 80

103 101 159 36 119 133
162 196 201 8 29 55
46 206 28 197 3 171
163 15 191 18 210 54
93 17 14 211 192 124
84 116 58 181 98 114

103 119 36 159 101 133
93 25 6 203 200 124
163 7 199 26 202 54
46 214 20 189 11 171
162 188 209 16 21 55
84 98 181 58 116 114

137 158 68 157 48 83
44 205 31 194 4 173
147 24 9 216 185 70
34 195 204 5 30 183
155 10 190 19 215 62
134 59 149 60 169 80

62 65 108 108 137 171
110 67 166 49 177 82
121 78 166 52 151 83
127 129 70 180 68 77
62 183 47 168 61 130
169 129 94 94 57 108

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение28.02.2014, 02:45 


07/03/11
690

(Оффтоп)

А можно поинтересоваться, зачем это всё нужно? (кроме забавы)

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение28.02.2014, 08:07 
Заблокирован
Аватара пользователя


22/03/08

7154
Саратов
Прежде всего покажу исходный куб из Интернета (первый) и полученной по моей формуле куб.

(Оффтоп)

Код:
1 слой
x1=32 156 199 x4=140 x5=48 76
x6=42 x7=85 x8=26 x9=150 214 134
x11=190 128 54 79 20 180
122 x17=174 184 x19=14 x20=63 94
57 x22=106 116 168 196 8
208 2 72 100 110 159

2 слой
x26=192 x27=127 x28=53 x29=81 x30=19 y12=179
x31=13 x32=173 x33=186 x34=121 x35=65 y13=93
x36=59 x37=108 x38=7 x39=167 x40=195 y14=115
x41=207 x42=1 x43=71 x44=99 x45=112 y15=161
x46=139 x47=155 x48=201 x49=34 x50=47 y16=75
y17=41 y18=87 y19=133 y20=149 y21=213 y22=28

3 слой
x51=55 x52=104 x53=12 x54=166 x55=194 y23=120
x56=206 x57=114 x58=70 x59=98 x60=6 y24=157
x61=36 x62=151 x63=200 x64=144 x65=46 y25=74
x66=40 x67=86 x68=135 x69=148 x70=212 y26=30
x71=188 x72=24 x73=52 x74=80 x75=129 y27=178
y28=126 y29=172 y30=182 y31=15 y32=64 y33=92

4слой
125 153 202 35 45 91
39 88 137 165 193 29
187 5 69 82 131 177
143 171 73 17 66 181
60 211 119 147 103 11
97 23 51 205 113 162

5слой
189 4 68 84 130 176
142 170 183 16 62 78
56 105 118 146 216 10
102 22 50 210 109 158
124 152 96 31 44 204
38 198 136 164 90 25

6 слой
58 107 117 145 215 9
209 21 49 101 111 160
123 154 203 33 43 95
37 197 138 163 89 27
83 3 67 191 132 175
141 169 77 18 61 185


(Оффтоп)

Код:
1 слой
32 156 171 140 48 104
42 85 26 150 214 134
190 128 54 107 20 152
94 174 212 14 63 94
57 106 116 168 196 8
236 2 72 72 110 159

2 слой
192 127 53 81 19 179
13 173 186 121 65 93
59 108 7 167 195 115
207 1 71 99 112 161
139 155 201 34 47 75
41 87 133 149 213 28

3 слой
55 104 12 166 194 120
206 114 70 98 6 157
36 151 200 144 46 74
40 86 135 148 212 30
188 24 52 80 129 178
126 172 182 15 64 92

4 слой
125 153 202 35 45 91
39 88 137 165 193 29
187 5 69 82 131 177
143 171 73 17 66 181
60 211 119 147 103 11
97 23 51 205 113 162

5 слой
189 4 68 84 130 176
142 170 183 16 62 78
56 105 118 146 216 10
102 22 50 210 109 158
124 152 96 31 44 204
38 198 136 164 90 25

6 слой
58 107 145 145 215 -19
209 21 49 101 111 160
123 154 203 5 43 123
65 197 110 163 89 27
83 3 67 191 132 175
113 169 77 46 61 185

Куб из интернета скопирован тут:
http://www.magic-squares.net/c-t-htm/c_cube-6.htm

В исходном (итернетовском) кубе расписаны все свободные переменные, а также зависимые переменные первого уровня во втором и третьем слое.

Не совпадают первый и шестой слои, так как по формуле вычисляются только зависимые элементы первого слоя; во втором и третьем слое нет зависимых переменных второго уровня $x_i$.

Своё решение проверила, оно првильное, то есть куб магический и ассоциативный, магическая константа 651, константа ассоциативности 217. Но! он не классический, так как в нём есть одинаковые числа, отрицательное число и число больше 216 (236). Это всё плохо.

Куб из интернета не проверила, но думаю, что Johnson не ошибся.

Получается следующее:
при одних и тех же значениях ВСЕХ свободных переменных имеем два различных решения.

Понятно, что Johnson строил куб не по моей формуле :D
Однако мне не понятно, как такое могло получиться.

Проверила и куб из Интернета. В нём всё абсолютно правильно.
Два правильных, но различных, решения при одних и тех же значениях всех свободных переменных - это что-то из ряда вон выходящее :!:
Мне такое ещё не встречалось. Где тут собака зарыта?

Рассматривать надо три первых слоя, остальные три получаются по свойству ассоциативности (центральная симметрия куба).
В этих трёх слоях второй и третий полностью совпадают; различия только в первом слое - несколько элементов в моём решении другие.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение28.02.2014, 11:55 
Заблокирован
Аватара пользователя


22/03/08

7154
Саратов
nnosipov
не надо решать систему в натуральных числах.
Я нашла ошибку в системе :oops:
Чудес не бывает!
Начала подставлять данные из интернетовского куба в систему и... третье уравнение не удовлетворяется.
Проверила составление этого уравнения и нашла ошибку.

Всё сейчас буду переписывать и перепроверять.
Вот не было у меня данных для проверки, когда я составляла систему; знала только тривиальный куб, составленный из одинаковых чисел.
Сссылку на известные ассоциативные кубы мне прислал Christian Boyer только вчера.

Ну, лучше найти ошибку поздно, чем никогда.
К тому же, я собираюсь строить по этой формуле ассоциативный куб 6-го порядка из простых чисел. Такой ещё вроде никто не построил; по присланной ссылке его нет.

Итак, перепишу систему, теперь уже проверю её на известных кубах и тогда уже попрошу решить её снова.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение28.02.2014, 19:26 
Заблокирован
Аватара пользователя


22/03/08

7154
Саратов
В системе изменились два уравнения третье и четвёртое (считая сверху):

Код:
x3+x28+x53+x54+x59+x64+x69+x74+x29+x34+x39+x44+x49+x4+x9+x14+x19+x24=9k
x4+x29+x54+x53+x58+x63+x68+x73+x28+x33+x38+x43+x48+x3+x8+x13+x18+x23=9k

Всё остальное без изменений.
Я решила новую систему сама на листе бумаги. Может быть, не совсем корректно решила. Мне пришлось добавить одну свободную переменную; никак не могла придумать, из какого уравнения можно выразить x3, сделала эту переменную свободной. Таким образом, осталось всего 12 зависимых переменных.

Вот моё решение (скопировала прямо из программы, в которой это решение записано; по этой программке я проверяю формулу по конкретным значениям свободных переменных):

Код:
x(2)=9*k-x(17)-x(20)-x(22)-x(27)-x(30)-x(32)-x(42)-x(45)-x(47)-x(5)-x(52)-x(55)-x(57)-x(67)-x(7)-x(70)-x(72)
x(10)=x(22)-x(35)+x(47)-x(60)+x(72)
x(12)=x(20)-x(37)+x(45)-x(62)+x(70)
x(13)=x(19)-x(38)+x(44)-x(63)+x(69)
x(15)=x(17)-x(40)+x(42)-x(65)+x(67)
x(21)=9*k-x(22)-x(31)-x(32)-x(33)-x(34)-x(46)-x(47)-x(56)-x(57)-x(58)-x(59)-x(6)-x(7)-x(71)-x(72)-x(8)-x(9)
x(23)=x(34)-x(48)+x(59)-x(73)+x(9)
x(24)=x(33)-x(49)+x(58)-x(74)+x(8)
x(25)=x(32)-x(50)+x(57)+x(7)-x(75)
x(14)=9*k-x(24)-x(19)-x(9)-x(4)-x(49)-x(44)-x(39)-x(34)-x(29)-x(74)-x(69)-x(64)-x(59)-x(54)-x(53)-x(28)-x(3)
x(18)=9*k-x(23)-x(13)-x(8)-x(3)-x(48)-x(43)-x(38)-x(33)-x(28)-x(73)-x(68)-x(63)-x(58)-x(53)-x(54)-x(29)-x(4)
x(16)=x(2)+x(3)+x(4)+x(5)+x(27)+x(28)+x(29)+x(30)+x(52)+x(53)+x(54)+x(55)-x(56)-x(61)-x(66)-x(71)-x(31)-x(36)-x(41)-x(46)-x(6)-x(11)-x(21)

Теперь формула даёт по данным из известного куба точно такое же решение. Есть все основания полагать, что она правильная.

Ещё буду проверять, конечно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение14.04.2014, 16:52 
Заблокирован
Аватара пользователя


22/03/08

7154
Саратов
Уважаемые форумчане!
Ещё системка у меня возникла, небольшая :?
Помогите решить, пожалуйста.
Все переменные - целые числа.

Код:
x1+x10+x19+x28=s
x2+x11+x20+x29=s
x3+x12+x21+x30=s
x4+x13+x22+x31=s
x5+x14+x23+x32=s
x6+x15+x24+x33=s
x7+x16+x25+x34=s
x8+x17+x26+x35=s
x9+x18+x27+x36=s
x1+x14+x27+x28+x29+x30+x31+x32+x33+x34+x35+x36=3*s
x1+x2+x3-x15-x26+x28+x31+x34=s
x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x9+x18+x23+x28=3*s
x1+x4+x7-x17-x24+x28+x29+x30=s

Эх, 13 уравнений - чёртова дюжина :D как бы проскочить без ошибок.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение14.04.2014, 17:32 
Заслуженный участник


14/03/10
867
Nataly-Mak в сообщении #849727 писал(а):
Помогите решить, пожалуйста.
пожалуйста
Код:
x23 -> 2 s + x10 - x18 + x19 - x2 - x3 - x4 - x5 - x6 - x7 - x8 - x9,
x24 -> 2 s - x10 - x11 - x12 - x17 - x19 - x2 - x20 - x21 - x3 + x4 + x7,
x26 -> 2 s - x10 - x13 - x15 - x16 - x19 + x2 - x22 - x25 + x3 - x4 - x7,
x28 -> s - x1 - x10 - x19,
x29 -> s - x11 - x2 - x20,
x30 -> s - x12 - x21 - x3,
x31 -> s - x13 - x22 - x4,
x32 -> -s - x10 - x14 + x18 - x19 + x2 + x3 + x4 + x6 + x7 + x8 + x9,
x33 -> -s + x10 + x11 + x12 - x15 + x17 + x19 + x2 + x20 + x21 + x3 - x4 - x6 - x7, x34 -> s - x16 - x25 - x7,
x35 -> -s + x10 + x13 + x15 + x16 - x17 + x19 - x2 + x22 + x25 - x3 + x4 + x7 - x8, x36 -> s - x18 - x27 - x9

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение14.04.2014, 18:08 
Заблокирован
Аватара пользователя


22/03/08

7154
Саратов
Спасибо огромное.
Пошла строить кубики :D

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение01.05.2014, 23:13 
Заблокирован
Аватара пользователя


22/03/08

7154
Саратов
Я тут собралась окаймлённый магический куб 6-го порядка построить :?
Вот систему написала:

Код:
x1+x2+x3+x4+x5+x6=s
x7+x8+x9+x10+x11+x12=s
x13+x14+x15+x16+x17+x18=s
x19+x20+x21+x22+x23+x24=s
x25+x26+x27+x28+x29+x30=s
x31+x32+x33+x34+x35+x36=s
x37+x38+x39+x40+x41+x42=s
x38+x39+x40+x41-x47-x48=s/3
x49+x50+x51+x52+x53+x54=s
x50+x51+x52+x53-x59-x60=s/3
x61+x62+x63+x64+x65+x66=s
x62+x63+x64+x65-x71-x72=s/3
x73+x74+x75+x76+x77+x78=s
x74+x75+x76+x77-x83-x84=s/3
x86+x87+x88+x89-x31-x36=s/3
x8+x9+x10+x11-x91-x92=s/3
x14+x15+x16+x17-x93-x94=s/3
x20+x21+x22+x23-x95-x96=s/3
x26+x27+x28+x29-x97-x98=s/3
x100+x101+x102+x103-x1-x6=s/3
x1+x7+x13+x19+x25+x31=s
x2+x8+x14+x20+x26+x32=s
x3+x9+x15+x21+x27+x33=s
x4+x10+x16+x22+x28+x34=s
x5+x11+x17+x23+x29+x35=s
x6+x12+x18+x24+x30+x36=s
x37+x43+x44+x45+x46+x47=s
x43+x44+x45+x46-x42-x48=s/3
x49+x55+x56+x57+x58+x59=s
x55+x56+x57+x58-x54-x60=s/3
x61+x67+x68+x69+x70+x71=s
x67+x68+x69+x70-x66-x72=s/3
x73+x79+x80+x81+x82+x83=s
x79+x80+x81+x82-x78-x84=s/3
x91+x93+x95+x97-x6-x36=s/3
x8+x14+x20+x26-x86-x100=s/3
x9+x15+x21+x27-x87-x101=s/3
x10+x16+x22+x28-x88-x102=s/3
x11+x17+x23+x29-x89-x103=s/3
x92+x94+x96+x98-x1-x31=s/3
x1+x37+x49+x61+x73-x36=2s/3
x2+x38+x50+x62+x74+x86=s
x3+x39+x51+x63+x75+x87=s
x4+x40+x52+x64+x76+x88=s
x5+x41+x53+x65+x77+x89=s
x6+x42+x54+x66+x78-x31=2s/3
x7+x43+x55+x67+x79+x91=s
x43+x55+x67+x79-x12-x92=s/3
x13+x44+x56+x68+x80+x93=s
x44+x56+x68+x80-x18-x94=s/3
x19+x45+x57+x69+x81+x95=s
x45+x57+x69+x81-x24-x96=s/3
x25+x46+x58+x70+x82+x97=s
x46+x58+x70+x82-x30-x98=s/3
x31+x47+x59+x71+x83-x6=2s/3
x38+x50+x62+x74-x32-x100=s/3
x39+x51+x63+x75-x33-x101=s/3
x40+x52+x64+x76-x34-x102=s/3
x41+x53+x65+x77-x35-x103=s/3
x36+x48+x60+x72+x84-x1=2s/3

Все переменные, как всегда, целые числа, s кратно 3.

У меня пропущены переменные $x_{85}$, $x_{90}$,
$x_{99}$; обнаружила, что они линейно-зависимы.
Может быть, и линейно-зависимые уравнения имеются - не отследила.
Вообще это необычный вид куба, может быть, и не получится с этой системой.
Но... тривиальный окаймлённый кубик такого вида существует - составленный из всех одинаковых чисел, например, из одних единичек. И для него система вполне удовлетворяется.
Ну, тривиальный - это мало интересно. Мне нужен кубик из простых чисел или хотя бы из различных натуральных.

Нижайшая просьба: решить эту систему.
Любопытно, что получится/не получится.

Заранее спасибо.

P.S. Хотя старалась проверить, но ошибки могли проскочить.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение02.05.2014, 14:48 
Заблокирован
Аватара пользователя


22/03/08

7154
Саратов
Известный магический куб 6-го порядка из простых чисел (единственный имеющийся в Интернете) окаймлённый:

Изображение

Проверила систему уравнений с данными из этого куба. Всё получается правильно, все уравнения удовлетворяются.

Чтобы построить аналогичный куб с меньшей магической константой, мне нужна общая формула.

Праздники... все далеко от компьютеров с матпакетами :D

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение04.05.2014, 08:14 
Заблокирован
Аватара пользователя


22/03/08

7154
Саратов
Внимательно рассмотрев приведённый окаймлённый магический куб 6-го порядка, обнаружила, что первый и шестой слои куба состоят полностью из комплементарных пар чисел. Это даёт ещё 16 априори зависимых переменных.
Но систему переписывать не буду, чтобы не сделать ошибок при переписывании.
Решатель системы сам должен "увидеть" все эти зависимые переменные. Кстати, и подтвердит их зависимость.

Таким образом, из 216 неизвестных элементов в окаймлённом кубе имеем всего 84 переменных.

Сейчас займусь аналогичным окаймлённым кубом 5-го порядка.
На подходе вторая система уравнений :D

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение04.05.2014, 12:11 
Заблокирован
Аватара пользователя


22/03/08

7154
Саратов
Готово :-)

Код:
x1+x2+x3+x4+x5=s
x6+x7+x8+x9+x10=s
x11+x12+x13+x14+x15=s
x16+x17+x18+x19+x20=s
x21+x22+x23+x24+x25=s
x26+x27+x28+x29+x30=s
x34+x35+x36+x37+x38=s
x42+x43+x44+x45+x46=s
x1+x6+x11+x16+x21=s
x2+x7+x12+x17+x22=s
x3+x8+x13+x18+x23=s
x4+x9+x14+x19+x24=s
x5+x10+x15+x20+x25=s
x26+x31+x32+x33-x30=3s/5
x34+x39+x40+x41-x38=3s/5
x42+x47+x48+x49-x46=3s/5
x1+x26+x34+x42-x25=3s/5
x2+x27+x35+x43-x22=3s/5
x3+x28+x36+x44-x23=3s/5
x4+x29+x37+x45-x24=3s/5
x5+x30+x38+x46-x21=3s/5
x6+x31+x39+x47-x10=3s/5
x11+x32+x40+x48-x15=3s/5
x16+x33+x41+x49-x20=3s/5

Для окаймлённого магического куба 5-го порядка система получилась маленькая - всего 49 переменных (из 125 искомых элементов куба).
Все переменные, как всегда, принимают только целые значения, s кратно 5.

Ну, теперь буду ждать, как праздники закончатся и кто-то из форумчан сможет мне помочь с решением этих двух систем уравнений.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение06.05.2014, 04:44 
Заблокирован
Аватара пользователя


22/03/08

7154
Саратов
Праздники ещё продолжаются?
Я не в курсе: телевизор не смотрю, газеты не читаю. У меня каждый день - праздник :D

Цитата:
Для окаймлённого магического куба 5-го порядка система получилась маленькая - всего 49 переменных (из 125 искомых элементов куба).

С окаймлённым кубом 5-го порядка я справилась без общей формулы, то есть без решения приведённой системы уравнений. Построила уже три таких кубика, очень симпатичные :roll:
Поэтому последнюю систему можно не решать, но лучше, конечно, решить: просто любопытно сравнить решение с моими результатами, полученными вручную.

Сделала это очень просто: сгенерировала случайным образом два слоя куба - нижний и верхний. Затем, опираясь на схему, написала программу поиска остальных элементов. Очень часто применяла такой способ (построение по схеме) для магических квадратов.

У меня получилось при таком подходе из 50 переменных (49 элементов плюс магическая константа куба) 29 свободных переменных (28 элементов плюс магическая константа) и 21 - зависимых.

Теперь собираюсь строить окаймлённый куб 6-го порядка из различных простых чисел, а решения системы у меня так и нет :-(
Придётся действовать таким же способом, как для кубов 5-го порядка.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 33 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3  След.

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group