неділя, 11 жовтня 2015 р.

«Японский Перельман» согласился объяснить важнейшую тайну математики

«Японский Перельман» согласился объяснить важнейшую тайну математики

«Японский Перельман» согласился объяснить важнейшую тайну математики | Русская весна
Синъити Мотидзуки из Киотского университета в Японии, которого сравнивают с российским ученым Григорием Перельманом, согласился объяснить коллегам в декабре 2015 года предложенное научному сообществу три года назад решение самой большой тайны в математике — сформулированной 27 лет назад abc-гипотезы (гипотезы Эстерле-Массера).
Независимо друг от друга abc-гипотеза предложена математиками Дэвидом Массером в 1985 году и Джозефом Эстерле в 1988 году, а ее решение составляет одну из главных проблем теории чисел.
Гипотеза утверждает, что для любого действительного числа r > 1 существует не более конечного числа троек натуральных чисел a, b и c таких, что для них выполняются условия: a + b = c; a, b и c взаимно просты в совокупности (то есть у них нет общих делителей) и c > rad (abc)r.
Радикалом (rad) натурального числа N называется число, которое представляет собой произведение всех различных простых (отличных от единицы чисел, делящихся только на себя и на единицу) делителей числа N. Например, rad(15) = 15, так как у этого числа простые делители 3 и 5, а rad(18) = 6, поскольку простых делителей у числа 18 ровно два — это 3 и 2.
Гипотеза Эстерле-Массера важна для теории диофантовых уравнений, а ее справедливость позволит провести еще одно доказательство великой теоремы Ферма для больших степеней. Доказательство Мотидзуки занимает более 500 страниц текста, а понять и проверить его способно небольшое число математиков.
У эксперта может уйти до 500 часов работы для понимания доказательства, тогда как у математика-аспиранта это займет около десяти лет. В настоящее время только четыре математика сообщили, что прочитали и поняли доказательство abc-гипотезы Мотидзуки.
Принятию работы ученого научным сообществом мешает то, что математик общается со своими коллегами исключительно на японском языке, отказывается покидать территорию страны, не встречается с прессой и нерегулярно отвечает на сообщения электронной почты.
Один из ученых заметил, что японец своим поведением как бы «показал средний палец математическому сообществу». Теперь Мотидзуки согласился пойти на широкий контакт и ответить на вопросы своих коллег в беседе по Skype. Мероприятие состоится в декабре в Оксфорде на семинаре, организованном Математическим институтом Клэя.
Сам японец останется дома. Математики полагают, что после семинара много ученых будет мотивировано на проверку доказательства Мотидзуки. Свою позицию Мотидзуки объясняет тем, что его поведение — «правильная миниатюрная модель статуса чистой математики в человеческом обществе».
Коллега Мотидзуки — математик Иван Фесенко из Ноттингемского университета — предупредил ученого об осторожности при публичном разъяснении доказательства своей гипотезы.
В качестве примера Фесенко отметил опыт российского математика Перельмана, который после обнародования доказательства гипотезы Пуанкаре и последовавшей реакции научного сообщества и прессы принял решение оставить науку. Между тем Фесенко отмечает, что, в отличие от Перельмана, Мотидзуки в обыденной жизни гораздо более приветлив и дружелюбен, а в просторном кабинете ученого царят чистота и порядок.
Мотидзуки родился в Токио в 1969 году. Детство провел в США, где окончил среднюю школу в Нью-Гемпшире. В 16 лет поступил на математический факультет Принстонского университета. В 1994 году вернулся в Японию. Коллеги ученого отмечают высокую сконцентрированность Мотидзуки при решении математических задач, а также его неприятие американской культуры.

неділя, 28 червня 2015 р.

ЦІКАВА ЗАДАЧА НА ДОСЛІДЖЕННЯ

http://artofproblemsolving.com/community/c6h1106919


Завдання на мінімум без похідної


Нехай a, b, c додатні дійсні числа такі, що
a+b+c=1;  k, m, n - натуральні числа.
Знайти мінімальні значення виразів:
1)A = (2 – a3)/a  + (2 – b3)/b  +(2 – c3)/c   
2)D = (2018 – ak)/am  + (2018 – bm)/bn  +(2018 – cn)/ck   

Розв’язання. Відомо,  що a≥0,  b≥0,  c≥0,    a+b+c=1.  
Тоді  0<a≤1,  0<b≤1, 0<c≤1,  тоді
0<ab≤1, 
0<bc≤1,
0<ac≤1.
0<аb + bc +ac3.

0<a2≤1,    0<a3≤1,  …,  0<an≤1,  0< bkan≤1,   
0<b2≤1,    0<b3≤1, …,  0<bn≤1,   0< bkcn≤1,    
0<c2≤1,    0<c3≤1,  …,  0<cn≤1,   0< akcn ≤1,  

0 akbncm≤1,     1< 1/akbncm <+oo,  
1 1/a <+oo,     1< 1/ak <+oo,  
1 1/b<+oo,      1< 1/bk<+oo,     
1 1/c <+oo,      1< 1/ck <+oo,    


0<а2 + b2+c23.       0<аb + bc +acа2 + b2+c2 3
0<а3 + b3+c33.       0<а2b + b2c +ac2а3 + b3+c3 3

Нерівність 0<ak≤1 помножимо на -1. Тоді
 -1≤ - a3<0.
До нерівності  -1≤- a3<0 додамо 2. Тоді
 2-1≤2- a3<0+2,  1 ≤ 2- a3< 2, 
Перемножимо почленно дві додатні нерівності:
 1≤1/a <+oo,   та  1 ≤ 2- a3< 2, 
Отримаємо: 1≤ (2 – a3)/a<+oo.

Аналогічно,  нерівність 0<b3≤1 помножимо на -1. Тоді
 -1≤ - b3<0.
До нерівності  -1≤- b3<0 додамо 2. Тоді
2-1≤2- b3<0+2,  1 ≤ 2- b3< 2, 
Перемножимо почленно дві додатні нерівності:
 1≤1/b <+oo,   та  1 ≤ 2- b3< 2, 
Отримаємо: 1≤ (2 – b3)/b<+oo.

Аналогічно,  нерівність 0<c3≤1 помножимо на -1. Тоді
  -1≤ - c3<0.
До нерівності  -1≤- c3<0 додамо 2. Тоді
2-1≤2- c3<0+2,  1 ≤ 2- c3< 2, 
Перемножимо почленно дві додатні нерівності:
 1≤1/c <+oo,   та  1 ≤ 2- c3< 2, 
Отримаємо: 1≤ (2 – c3)/c<+oo.

Додамо почленно три подвійні нерівності:
1≤ (2 – a3)/a<+oo.
1≤ (2 – b3)/b<+oo.
1≤ (2 – c3)/c<+oo.
Отримаємо:
  3≤ (2 – a3)/a  + (2 – b3)/b  +(2 – c3)/c <+oo.
   
 Найменше значення виразу досягається при а=1, b=1, b=1.
min A =(2 – 13)/1  + (2 – 13)/1  +(2 – 13)/1 =1+1+1=3


Нерівність 0<ak≤1 помножимо на -1. Тоді
 -1≤ - ak<0.
До нерівності  -1≤- ak<0 додамо 2018. Тоді
 2018-1≤2018- ak<0+2018,  2017 ≤ 2018- ak< 2018, 
Перемножимо почленно дві додатні нерівності:
 1≤1/am <+oo,   та  2017 ≤ 2018- ak< 2018, 
Отримаємо: 2017≤ (2018- ak)/am<+oo.

Аналогічно,  нерівність 0<bm≤1 помножимо на -1. Тоді
 -1≤ - bm<0.
До нерівності  -1≤- bm<0 додамо 2018. Тоді
 2018-1≤2018- bm<0+2018,  2017 ≤ 2018- bm< 2018, 
Перемножимо почленно дві додатні нерівності:
 1≤1/bn <+oo,   та  2017 ≤ 2018- bm< 2018, 
Отримаємо: 2017≤ (2018- bk)/bn<+oo.

Аналогічно,  нерівність 0<cn≤1 помножимо на -1. Тоді
 -1≤ - cn<0.
До нерівності  -1≤- cn<0 додамо 2018. Тоді
 2018-1≤2018- cn<0+2018,  2017 ≤ 2018- cn< 2018, 
Перемножимо почленно дві додатні нерівності:
 1≤1/ck <+oo,   та  2017 ≤ 2018- cn< 2018, 
Отримаємо: 2017≤ (2018- cn)/ck<+oo.


Додамо почленно три подвійні нерівності:
2017≤ (2018- ak)/am<+oo.
2017≤ (2018- bk)/bn<+oo.
2017≤ (2018- cn)/ck<+oo.

Отримаємо:
  6051≤ (2018 – ak)/am + (2018 – bm)/bn +(2018 – cn)/ck <+oo.
   
 Найменше значення виразу досягається при а=1, b=1, b=1.
min D =(2018 – 1k)/1m + (2018 – 1m)/1n +(2018 – 1n)/1k =2017+2017+2017=6051

 


пʼятниця, 26 червня 2015 р.

Завдання 3 із ЗНО-2015



                    
Завдання № 3 із ЗНО-2015
Дослідіть, яких значень для натуральних чисел а, b, c може набувати вираз:
N(a, b,c)=НСД(а2; b2)+ НСД(а ; bc)+ НСД(b; ac)+ НСД(c; ab).
( Тут НСД(х;у) означає найбільший спільний дільник  для чисел х та у).
Дослідження: Спочатку позначимо три числа: 
НСД(а; b)=kab,   НСД(а; c)=kac, НСД(b; c)=kbc.
Використаємо відому властивість:
 НСД(x; yz)= НСД(x; y),  якщо НСД(х; z)=1.
Враховуючи, що існує три набори (а; b), (а; c), (c; b) і ці пари натуральних числа  можуть бути або взаємно простими, або не взаємно простими, розглянемо вісім випадків:
1) Якщо НСД(а; b)=1;   НСД(а; c)=1; НСД(c; b)=1, тоді
N(a, b,c)=НСД(а2; b2)+ НСД(а ; bc)+ НСД(b; ac)+ НСД(c; ab) = 1+1+1+1=4 – це мінімум функції.
2) Якщо НСД(а; b)>1;   НСД(а; c)=1; НСД(c; b)=1, тоді
N(a, b,c)=НСД(а2; b2)+ НСД(а ; bc)+ НСД(b; ac)+ НСД(c; ab) = (kab)2+ kab +1+1=(kab)2+ kab +2;
3) Якщо НСД(а; b)=1;   НСД(а; c)>1; НСД(c; b)=1, тоді
N(a, b,c)=НСД(а2; b2)+ НСД(а ; bc)+ НСД(b; ac)+ НСД(c; ab) = 1+ kac +1+ kac = 2kac +2;
4) Якщо НСД(а; b)=1;   НСД(а; c)=1; НСД(c; b)>1, тоді
N(a, b,c)=НСД(а2; b2)+ НСД(а ; bc)+ НСД(b; ac)+ НСД(c; ab) = 2kbc +2;
5) Якщо НСД(а; b)=1;   НСД(а; c)>1; НСД(c; b)>1, тоді
N(a, b,c)=НСД(а2; b2)+ НСД(а ; bc)+ НСД(b; ac)+ НСД(c; ab) = 1+kac + kcb + kackcb;
6) Якщо НСД(а; b)>1;   НСД(а; c)>1; НСД(c; b)=1, тоді
N(a, b,c)=НСД(а2; b2)+ НСД(а ; bc)+ НСД(b; ac)+ НСД(c; ab) = = (kab)2+kackab+kab+kac;
7) Якщо НСД(а; b)>1;   НСД(а; c)=1; НСД(c; b)>1, тоді
N(a, b,c)=НСД(а2; b2)+ НСД(а ; bc)+ НСД(b; ac)+ НСД(c; ab) = (kab)2+ kab+kcb×kac+kbc;
8) Якщо НСД(а; b)>1;   НСД(а; c)>1; НСД(c; b)>1,  тоді

N(a, b,c)=НСД(а2; b2)+ НСД(а; bc)+ НСД(b; ac)+ НСД(c; ab) = (kab)2+ kab×kac + kab×kbc + kac×kbc