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




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Количество решений в натуральных числах
Сообщение02.03.2013, 12:43 
Заслуженный участник


09/02/06
4397
Москва
Найти количество решений $(x,y)$ в натуральных числах у уравнения:
$$\frac{1}{x}-\frac{1}{y}=\frac{1}{N}$$
при заданном натуральном числе $N$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Количество решений в натуральных числах
Сообщение02.03.2013, 13:29 
Заслуженный участник


08/04/08
8562
$?\sum\limits_{k<\sqrt{N}}[k(k+1)\mid N]$
Можно проще?

 Профиль  
                  
 
 Re: Количество решений в натуральных числах
Сообщение02.03.2013, 13:30 


26/08/11
2100
$\dfrac{\tau(N^2)-1}{2}$

$\tau(N^2)$ - число делителей $N^2$

 Профиль  
                  
 
 Re: Количество решений в натуральных числах
Сообщение02.03.2013, 13:43 
Заслуженный участник


12/09/10
1547
$xy+Nx-Ny-N^2=-N^2$
$(N-x)(y+N)=N^2$
Откуда количество решений равно $\frac{\tau(N^2)-1}2$, где $\tau(n)$ - количество делителей $n$

-- Сб мар 02, 2013 14:45:21 --

Пока смотрел, как же обычно количество делителей обозначается - Shadow все написал :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Количество решений в натуральных числах
Сообщение03.03.2013, 12:11 
Заслуженный участник


09/02/06
4397
Москва
Задача возникла из вопроса ко мне как находятся все решения для случая $N=2013$.
Я показал, что все решения получаются из пар взаимно простых делителей $(a,b)$ числа $N$ по формуле:
$x=\frac{N(a-b)}{a},y=\frac{N(a-b)}{b}$. И мое решение было следующей:
При этом $a=b$ (соответственно из взаимной простоты $a=b=1$) не дает решения. А парs $(a,b),(b,a), a\not =b$ дают только одно положительное решение.
Отсюда получается, что количество решений $\frac{\tau_2(N)-1}{2}$, где $\tau_2(N)$ количество пар взаимно простых делителей. Эта функция
(впрочем и число взаимно простых троек, четверок,..) мультипликативна и соответственно для $N=\prod_i p_i^{k_i}$ получаем
$\tau_2(N)=\prod_i (1+2k_i)=\tau(N^2)$. Это приводит к указанной формуле.
Формула упрощается для бесквадратного числа $N:$ $\frac{3^{\omega(N)}-1}{2}$, где $\omega(N)$ - количество различных простых делителей.
В частности для $N=2013$ получается $\frac{3^3-1}{2}=13$, т.е. последние две цифры. Правда это не уникально. Для бесконечного числа $N$
количество решений равно числу, задаваемому последними двумя цифрами. Если требовать равенство количества решений последней половине,
то задача становится слишком сложной, и скорее всего так же бесконечно много решений. Поэтому я не стал усложнять.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

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