Olá!
O que você acha da equação abaixo?
![7x+5y=2 [;7x+5y=2;]](http://thewe.net/tex/7x+5y=2)
Acha que não possui solução, que possui somente 1 solução ou acha possui infinitas soluções?
Hoje mostrarei como resolver equações diofantinas lineares. Que são equações da forma
onde x e y são incógnitas.
Antes uma pequena restrição.
A equação
adimite solução se e somente se
divide
.
Demonstração: Vamos supor que
e
sejam soluções das equações.
Como o
divide
e divide
, então ele divide
.
Agora, suponha que
divida c. Logo,
onde
.
Pela relação de Bézout (que você pode ler mais clicando aqui) existem 2 inteiros x e y que satisfazem:
como
então ![mdc(a,b) \cdot k = c = a(x\cdot k) + b(y\cdot k) [;mdc(a,b) \cdot k = c = a(x\cdot k) + b(y\cdot k);]](http://thewe.net/tex/mdc%28a,b%29%20%5Ccdot%20k%20=%20c%20=%20a%28x%5Ccdot%20k%29%20+%20b%28y%5Ccdot%20k%29)
C.Q.D.
Para resolver a equação inicialmente você deve verificar se
divide
.
Em caso afirmativo, devemos dividir ambos os lados da equação inicial por
ficando
![\frac{a}{d}x+\frac{b}{d}y=\frac{c}{d} [;\frac{a}{d}x+\frac{b}{d}y=\frac{c}{d};]](http://thewe.net/tex/%5Cfrac%7Ba%7D%7Bd%7Dx+%5Cfrac%7Bb%7D%7Bd%7Dy=%5Cfrac%7Bc%7D%7Bd%7D)
isso vai garantir que a "familia" de soluções que encontrarmos seja composta somente pelas possiveis soluções da equação inicial.
Depois, deve-se procurar uma solução particular para a equação reduzida
. E fazer:
![x=x_0+bt [;x=x_0+bt;]](http://thewe.net/tex/x=x_0+bt)
e
![y= y_0 - at [;y= y_0 - at;]](http://thewe.net/tex/y=%20y_0%20-%20at)
Onde
é um inteiro qualquer.
De fato isso funciona, pois
![\frac{a}{d}(x_0 + bt) + \frac{b}{d}(y_0-at)= \frac{a}{d}x_0 + \frac{abt}{d} + \frac{b}{d}y_0 - \frac{bat}{d}=\frac{a}{d} x_0 + \frac{b}{d} y_0=\frac{c}{d} [;\frac{a}{d}(x_0 + bt) + \frac{b}{d}(y_0-at)= \frac{a}{d}x_0 + \frac{abt}{d} + \frac{b}{d}y_0 - \frac{bat}{d}=\frac{a}{d} x_0 + \frac{b}{d} y_0=\frac{c}{d};]](http://thewe.net/tex/%5Cfrac%7Ba%7D%7Bd%7D%28x_0%20+%20bt%29%20+%20%5Cfrac%7Bb%7D%7Bd%7D%28y_0-at%29=%20%5Cfrac%7Ba%7D%7Bd%7Dx_0%20+%20%5Cfrac%7Babt%7D%7Bd%7D%20+%20%5Cfrac%7Bb%7D%7Bd%7Dy_0%20-%20%5Cfrac%7Bbat%7D%7Bd%7D=%5Cfrac%7Ba%7D%7Bd%7D%20x_0%20+%20%5Cfrac%7Bb%7D%7Bd%7D%20y_0=%5Cfrac%7Bc%7D%7Bd%7D)
No caso da equação que apresentei no inicio do problema,
e a solução particular é
logo,
![x=1+5t [;x=1+5t;]](http://thewe.net/tex/x=1+5t)
e
![y=-1-7t [;y=-1-7t;]](http://thewe.net/tex/y=-1-7t)
Observe que como a solução fica em função de um parâmetro t, sempre que ela tiver alguma solução, então ela terá infinitas.
Bem, por hoje é só! Por favor, avalie a postagem logo abaixo,sua opinião é muito importante para nós. Se você gostou do blog, compartilhe com seus amigos nas redes sociais e se inscreva por e-mail para receber nossas atualizações.
Até mais!
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Acha que não possui solução, que possui somente 1 solução ou acha possui infinitas soluções?
Hoje mostrarei como resolver equações diofantinas lineares. Que são equações da forma
Antes uma pequena restrição.
A equação
Demonstração: Vamos supor que
Como o
Agora, suponha que
Pela relação de Bézout (que você pode ler mais clicando aqui) existem 2 inteiros x e y que satisfazem:
C.Q.D.
Para resolver a equação inicialmente você deve verificar se
Em caso afirmativo, devemos dividir ambos os lados da equação inicial por
isso vai garantir que a "familia" de soluções que encontrarmos seja composta somente pelas possiveis soluções da equação inicial.
Depois, deve-se procurar uma solução particular para a equação reduzida
e
Onde
De fato isso funciona, pois
No caso da equação que apresentei no inicio do problema,
e
Observe que como a solução fica em função de um parâmetro t, sempre que ela tiver alguma solução, então ela terá infinitas.
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Faltou mais exemplos e exercícios :(...No mais, gostei da explicação
ResponderExcluirBem, isso é algo que eu já tinha notado. O blog esta meio parado, esperamos voltar com ele ainda nesse verão, que dedicarei a concertar alguns erros conceituais que eu possa ter cometido, situações que eu não tenha abordado e colocar exercícios em todos (ou na maioria) dos post. Obrigado pela sugestão. Eduardo
ExcluirNão entendi muito bem essa última parte: Observe que sempre que ela tiver alguma solução, então ela terá infinitas soluções.
ResponderExcluirPor que você deixa a sua solução (X = X0 + bt Y = Y0 - at)em função de um parâmetro t que é um número inteiro (portanto tem infinitos valores).
ExcluirE se os números forem primos entre si? responda pf, ok.
ResponderExcluirVocê quis dizer se o mdc(a,b) não dividir c? Bem, então ela não terá solução. Para demonstrar, suponha por absurdo que ela terá solução.
ExcluirVamos supor que o mdc(a,b) não divide c, mas que existe uma solução (X,Y) tal que
aX + bY = c.
Observe que se mdc(a,b) = d, então a=d.k e b= d.l logo,
com aX + bY = c temos d.k.X + d.l.Y = c o que implica que d.(kX + lY)=c
o que implica que d divide c, ou, de outra forma, mdc(a,b)=d divide c. Mas por hipótese mdc(a,b) não divide c. ABSURDO. Assim, se mdc(a,b) não divide c, então a equação não terá solução.
Agora, se vc quis saber o que acontece se a e b forem primos entre si ? Nesse caso mdc(a,b)=1 logo, como 1 divide qualquer número, mdc(a,b) com certeza dividirá c e a equação terá solução.
Espero ter respondido a sua dúvida.
Até mais e obrigado pelo comentário,
dudu