Gönderen Konu: Tübitak Lise 1. Aşama 2005 Soru 18  (Okunma sayısı 3906 defa)

Çevrimdışı geo

  • Administrator
  • Geo-Maniac
  • *********
  • İleti: 2.806
  • Karma: +10/-0
Tübitak Lise 1. Aşama 2005 Soru 18
« : Mayıs 08, 2014, 11:09:31 ös »
$x^5 + 5x^2 + x + 1 \equiv 0 \pmod {121}$ ve $0 \leq x < 121$ koşullarını sağlayan kaç $x$ tam sayısı vardır?

$
\textbf{a)}\ 0
\qquad\textbf{b)}\ 1
\qquad\textbf{c)}\ 2
\qquad\textbf{d)}\ 4
\qquad\textbf{e)}\ 5
$
« Son Düzenleme: Temmuz 21, 2022, 01:04:30 öö Gönderen: Metin Can Aydemir »

Çevrimdışı Metin Can Aydemir

  • G.O Genel Moderator
  • Geo-Maniac
  • ********
  • İleti: 1.507
  • Karma: +15/-0
Ynt: Tübitak Lise 1. Aşama 2005 Soru 18
« Yanıtla #1 : Temmuz 21, 2022, 03:53:51 öö »
Cevap: $\boxed{C}$

Eğer verilen polinom $121$'e bölünüyorsa $11$'e de bölünür. Yani $x^5+5x^2+x+1\equiv 0\pmod{11}$ olacaktır. $x\equiv 0\pmod{11}$ olamayacağı görülebilir. Dolayısıyla $$x^{10}\equiv (x^5)^2\equiv 1\pmod{11}\implies x^5\equiv \pm 1\pmod{11}$$ olacaktır.

Eğer $x^5\equiv -1\pmod{11}$ ise $$x^5+5x^2+x+1\equiv 5x^2+x=x(5x+1)\equiv 0\pmod{11}\implies 5x+1\equiv 0\pmod{11}\implies x\equiv 2\pmod{11}$$ olur ve $x^5\equiv -1\pmod{11}$ sağlanır. $121$ modunda $x=11k+2$ yazarsak $$x^5\equiv (11k+2)^5\equiv \sum_{i=0}^5 \dbinom{5}{k}(11k)^i\cdot 2^{5-i}\equiv 32+16\cdot 55k\equiv 32+880k\equiv 33k+32\pmod{121}$$ olduğunu kullanırsak $$x^5+5x^2+x+1\equiv 33k+32+5(11k+2)^2+(11k+2)+1\equiv 264k+55\equiv 22k+55\equiv 0\pmod{121}$$ $$\implies 2k+5\equiv 0\pmod{11} \implies k\equiv 3\pmod{11}$$ Eğer $k=11n+3$ yazarsak $x=11(11n+3)+2=121n+35$ olur. $0\leq x<121$ olduğundan $\boxed{x=35}$ olmalıdır.

$x^5\equiv 1\pmod{11}$ ise $$x^5+5x^2+x+1\equiv 5x^2+x+2\equiv 0\pmod{11}$$ denersek $x\equiv -3$ istenileni sağlar. Denklem ikinci dereceden olduğundan en fazla iki tane kök olabilir. İkinci kökü bulmak için Vieta teoremini kullanabiliriz. Diğer kök $t$ olsun. Başkatsayıyı $1$ yapmak için $9$ ile çarpalım. $$9(5x^2+x+2)\equiv 45x^2+9x+18\equiv x^2+9x+7\equiv 0\pmod{11}$$ ve Vieta teoreminden $$-3+t\equiv -9\pmod{11}\implies t\equiv 5\pmod{11}$$ bulunur. Denersek denkliği sağladığını görebiliriz. Ancak $x\equiv -3\pmod{11}$ için $x^5\equiv 1$ sağlanmamaktadır. Dolayısıyla $x\equiv 5\pmod{11}$ olmalıdır. Eğer $x=11k+5$ yazarsak $$x^5\equiv (11k+5)^5\equiv \sum_{i=0}^5 \dbinom{5}{k}(11k)^i\cdot 5^{5-i}\equiv 5^5+5^5(11k)\equiv 100+11k\pmod{121}$$ olur ve $$x^5+5x^2+x+1\equiv (11k+100)+5(11k+5)^2+(11k+5)+1\equiv 572k+231\equiv 88k-11\equiv 0\pmod{121}$$ $$\implies 8k\equiv 1\pmod{11}\implies k\equiv 7\pmod{11}$$ olur. Dolayısıyla $k=11n+7$ yazabiliriz. Yerine yazarsak $x=11(11n+7)+5=121n+82$ olur ve $\boxed{x=82}$ bulunur.

Toplamda $2$ çözüm vardır.

Not: $x$'in $11$ modundaki değerlerini bulduktan sonra $121$ moduna yükseltme işleminde birer çözüm çıkacağını görmek için yukarıdaki tüm adımları yapmaya gerek yoktur.
« Son Düzenleme: Kasım 11, 2023, 12:28:07 ös Gönderen: geo »
Gerçek hikayeler aslında söylenmeyenlerdir.

 


Sitemap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 
SimplePortal 2.3.3 © 2008-2010, SimplePortal