oplossingen stelsel

Moderators: dirkwb, Xilvo

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Reageer
Berichten: 32

oplossingen stelsel

Hallo

de onbekenden a,b,c zijn natuurlijke getallen (0 inclusief)

Hoeveel oplossingen (en geef ze ook indien mogelijk) heeft het stelsel
\(a^3-b^3-c^3=3abc\)
\(a^2=2(b+c)\)

Re: oplossingen stelsel

Als ik geen rekenfout gemaakt heb dan zijn de oplossingen

a=b=c=0 of a=c=2 en b=0.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: oplossingen stelsel

PeterPan schreef:Als ik geen rekenfout gemaakt heb dan zijn de oplossingen  

a=b=c=0 of a=c=2 en b=0.
Dan kan a=b=2 en c=0 ook!

a=0 geeft b=-c.

Maar zijn ze dit allemaal???

Re: oplossingen stelsel

2(b+c) is een kwadraat, dus b+c = 2u2 voor zekere u.

Dan is a2=4u2 en dus a = 2u.
\(a^3 = b^3 + c^3 + 3abc = (b+c)(b^2-2bc+b^2) + 3abc = (b+c)((b+c)^2-3bc) + 3abc = (b+c)^3 - 3bc(b+c) + 3abc\)
Substitueer b+c = 2u2 en a = 2u, dan is
\(8u^3 = 8u^6+6ubc - 6bcu^2\)
Dan is u=0 (deze oplossing onderzoeken we later) óf
\(4u^2 = 4u^5+3bc - 3bcu\)
Merk op dat 3 van de 4 termen deelbaar is door u, dus geldt dat ook voor 3bc.

Maar dan zijn 3 van de 4 termen deelbaar door u2, dus is dan ook 3bc = pu2 voor zekere p.

Invullen geeft
\(4u^2-4u^5=pu^2-pu^3\)
ofwel
\(4u^2(1-u^3) = pu^2(1-u)\)
ofwel

u=1 óf u=0 (dit onderzoeken we later) óf 4(1+u+u2) = p.

Dan is b+c = 2u2 en bc = 4(1+u+u2)u2/3.

Nu kunnen we hiermee b en c bepalen door de vierkantsvergelijking x2-(a+b)x+ab=0 op te lossen.

De discriminant is ... =
\(-\frac{4}{3}u^2(u+2)^2<0\)
.

Dus er zijn geen oplossingen.

We lossen nog op de mogelijkheden u=0 en u=1.

u=0 geef a = 0 en b+c=0, en dat levert de oplossing (0,0,0).

Als u=1, dan is a=2 en b+c=2 en dus (a,b,c) = (2,2,0) of (2,0,2).

Berichten: 2.589

Re: oplossingen stelsel

2(b+c) is een kwadraat, dus b+c = 2u^2 voor zekere u.


Ja waarom? of wat bedoel je hier mee? neem b=4 c=6 dan volgt toch 20 is dit ene kwadraat van een natuurlijk getal?

Re: oplossingen stelsel

2(b+c) is een kwadraat, dus b+c = 2u^2 voor zekere u.


Ja waarom? of wat bedoel je hier mee? neem b=4 c=6 dan volgt toch 20 is dit ene kwadraat van een natuurlijk getal?
a2 = 2(b+c), dus 2(b+c) is een kwadraat, dus b+c = 2u2 voor zekere u.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: oplossingen stelsel

iterums schreef:Hallo

de onbekenden a,b,c zijn natuurlijke getallen (0 inclusief)  

Hoeveel oplossingen (en geef ze ook indien mogelijk) heeft het stelsel
\(a^3-b^3-c^3=3abc\)
\(a^2=2(b+c)\)
Ik herschrijf even als volgt:
\(a^3=b^3+c^3+3abc\)
(1)
\(a^2=2(b+c)\)
(2)

a² is even => a is even, stel a=2u => b+c=2u², dus b+c eveneens even.

u=0 levert: a=b=c=0

u=1 geeft: a=2, b=c=1 dit klopt met (1)

maar ook: a=2, b=2 en c=0 en

a=2, b=0 en c=2 kloppen met (1)

Neem a=2u en stel nu b=c=u², dan volgt met (1), dat:
\(8u^3>u^6\)
immers links staat dan 8u³ en rechts in ieder geval meer dan u^6.

Dit geeft:
\(u^3(8-u^3)>0\)
Dus u<2.

Maar wat nu als (bv) b<u², er volgt c>u² (wegens b+c=2u²) en er kan niet aan (1) worden voldaan!

We hebben zodoende alle oplossingen.

Re: oplossingen stelsel

Een prima oplossing, alleen

u=1 geeft: a=2, b=c=1 dit klopt NIET met (1)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: oplossingen stelsel

PeterPan schreef:Een prima oplossing, alleen

u=1 geeft: a=2, b=c=1 dit klopt NIET met (1)
2³=1³+1³+3*2*1*1, wat klopt hier niet?

Re: oplossingen stelsel

Safe schreef:
PeterPan schreef:Een prima oplossing, alleen

u=1 geeft: a=2, b=c=1 dit klopt NIET met (1)
2³=1³+1³+3*2*1*1, wat klopt hier niet?
Ok. ik heb ernaast gekeken.

Reageer