对称性错误
这个数学地平线该杂志(2010年4月,第17版,第4期,第31-33页)发布了一个解决问题239的方案,该方案由前问题部分编辑安迪·刘提出,他从这本书中找到了解决问题的灵感反转(Inversions)作者Scott Kim。翻倍要求读者找出以下两个方程的整数根:
(a) |
9 (8-x)
(9-8) x个 |
| + | 8-x个
9-8 |
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| + | 11-x个
x个-1 |
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| = | x个 |
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(b) |
x个 | = | 1-x个
x个-11 |
| + | 8-6
x个-8 |
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| + | x(8-6)
(x)-8) 6 |
|
|
|
方程(a)很容易转换为多项式方程:
根据有理根定理,方程的所有整数根必须除以自由项,在本例中为36。后者具有以下因素
| ±1, ±2, ±3, ±4, ±6, ±9, ±12, ±18, ±36. |
只需要花点时间检查一下x=6满足等式。
问题编辑谈到这一点时说:
| 等式(b)也可采用相同类型的分析。但詹姆斯·霍奇希尔德和李志恒都注意到了一个非常有用的对称性:方程(b)是方程(a)旋转180度!因此,我们可以简单地将解旋转180度以得到(a)9=x,(b)的解。 |
这个论点是一个非常滑稽的数学笑话。考虑到它出现在四月份的杂志上,我倾向于认为这就是它的意义所在。为了避免被人误解,我提供了两个简化的方程式,它们遵循了巧妙的刘德华(Andy Liu)的练习:
(a’) |
x个-1
11-x个 |
| + | 8-x个
9-8 |
|
| + | 6 |
| = | x个 |
|
(b’) |
x个 | = | 9 | + | 8-6
x个-8 |
|
| + | x个-11
1-x个 |
|
|
|
可以很容易地看出,x=9求解(a'),而x=6不适合(b')。对解(b)的对称性眨眼一定是愚人节的笑话,否则,这将成为对对称性错误使用的一个例子。试图以刘德华的精神想出一对方程式,人们不禁对他的创造力感到惊讶。
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