Gönderen Konu: 2016 Antalya Matematik Olimpiyatı Soru 16  (Okunma sayısı 2814 defa)

Çevrimdışı matematikolimpiyati

  • Geo-Maniac
  • ********
  • İleti: 1.652
  • Karma: +8/-0
2016 Antalya Matematik Olimpiyatı Soru 16
« : Şubat 23, 2023, 11:56:03 ös »
$12$'nci kuvveti$,\ 23$'e bölündüğünde $13$  kalanını veren $100$'den küçük kaç tam sayı vardır?

$\textbf{a)}\ 9  \qquad\textbf{b)}\ 4  \qquad\textbf{c)}\ 6  \qquad\textbf{d)}\ 8  \qquad\textbf{e)}\ 10$
 

Çevrimdışı Metin Can Aydemir

  • G.O Genel Moderator
  • Geo-Maniac
  • ********
  • İleti: 1.531
  • Karma: +15/-0
Ynt: 2016 Antalya Matematik Olimpiyatı Soru 16
« Yanıtla #1 : Mart 25, 2023, 07:13:20 ös »
Cevap: $\boxed{D}$

Soruyu daha matematikçe yazarsak, bizden $100>a>0$ ve $a^{12}\equiv 13\pmod{23}$ olan $a$ tamsayılarının sayısı isteniliyor ($100$'den küçük pozitif tamsayılar denmesi gerektiğini düşünüyorum, aksi takdirde cevap ya $0$ ya da sonsuz çıkacaktır).

$a$'nın $23$ ile aralarında asal olduğunu görebiliriz. Eğer $a$, $23$ modunda bir karekalansa $$a^{\frac{23-1}{2}}\equiv a^{11}\equiv 1\pmod{23}\implies a^{12}\equiv a\equiv 13\pmod{23}$$ olacaktır. Şimdi $13$'nün karekalan olup olmadığına bakalım. $\left(\frac{a}{p}\right)$ ile Legendre sembolünü gösterelim. Bu durumda $$(-1)^{\frac{13-1}{2}\frac{23-1}{2}}=1=\left(\frac{13}{23}\right)\left(\frac{23}{13}\right)=\left(\frac{13}{23}\right)\left(\frac{-3}{13}\right)=\left(\frac{13}{23}\right)\left(\frac{3}{13}\right)\left(\frac{-1}{13}\right)$$ $$=\left(\frac{13}{23}\right)\left(\frac{16}{13}\right)\left(\frac{-1}{13}\right)=\left(\frac{13}{23}\right)\left(\frac{-1}{13}\right)$$ $13\equiv 1\pmod{4}$ olduğundan $\left(\frac{-1}{13}\right)=1$'dir. Buradan da $\left(\frac{13}{23}\right)=1$ bulunur. Yani $a\equiv 13\pmod{23}$ bir çözümdür.

Eğer $a$ bir karekalan değilse $$a^{11}\equiv -1\pmod{23}\implies a^{12}\equiv -a\equiv 13\pmod{23}\implies a\equiv -13\pmod{23}$$ elde edilir. $13$'ün karekalan olduğunu biliyoruz. $23\equiv 3\pmod{4}$ olduğundan $-1$ karekalan değildir. Dolayısıyla $-13$ de karekalan değildir. Buradan $a\equiv 10\pmod{23}$ çözümü bulunur.

$100$'den küçük ve $a\equiv 10,13\pmod{23}$ olan sayılar $\{10,13,33,36,56,59,79,82\}$'dür ve $8$ tane vardır.
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 38 
SimplePortal 2.3.3 © 2008-2010, SimplePortal