Czwartek,
21.5.20
Kochana Irenko, popatrz jakie nieprawdopodobne
bogactwo zabaw osiągnęły elektrony bawiąc się tylko wokół pięciu atomów: węgla C,
tlenu O, azotu N, wodoru H i czasami
siarki S https://www.youtube.com/watch?v=wvTv8TqWC48.
Tych bawiących się elektronów są tysiące, czasami nawet miliony. Z wcześniejszych
listów dowiedziałaś się o prostych zabawach 2- lub 3-atomowych. Te olbrzymie
bale są naprawdę imponujące – czasami podobne do poloneza, gdzie tańczący przebiegają
całe miasto. To tak, jakby na jednym balu bawiło się całe miasto, albo nawet
połowa Polski. Niestety reguły tych olbrzymich zabaw są wciąż słabo zbadane.
Rozwiązanie zadania: załóżmy, że
nie istnieją dwie liczby tego samego koloru, których różnica jest kwadratem pewnej
liczby naturalnej. Pokażę, że założenie to prowadzi do sprzeczności.
Wezmę dowolną liczbę naturalną n. Niech liczby będą
pomalowane na zielono (Z), czerwono(C) i
niebiesko (N). Wówczas liczby:
n i n+25 mają różne kolory, np. (Z i C),
n i n+16 też mają różne kolory, np. (Z i N),
n i n+9 też mają różne kolory, np. (Z i N).
Ponieważ liczby zostały pomalowane trzema kolorami, a kolor
Z jest zajęty dla n, to trzy liczby
n+25, n+16 i n+9 są pomalowane tylko dwoma kolorami, tak jak powyżej. Pary
liczb (n+25 i n+16) oraz (n+25 i n+9) nie mogą być pomalowane tym samym
kolorem, gdyż ich różnice są kwadratami
i wynoszą odpowiednio: 9=3*3 i 16=4*4.
Wynika stąd, że para liczb n+16 i n+9 jest pomalowana tym samym kolorem np. N.
Zauważ, że liczby te różnią się o 7. Ponieważ n jest dowolne, więc dowolne
liczby różniące się o 7 są pomalowane tym samym kolorem np. liczby
30, 37, 44, 51, 58, 65, 72, 79. Jednak
różnica dwóch z nich 79-30=49=7*7 jest kwadratem 7, co dowodzi, że
liczby te nie mogą być pomalowane tym samym kolorem i jednocześnie pokazuje, że
przyjęte na początku założenie jest fałszywe. Odpowiedź: istnieją dwie rożne
liczby tego samego koloru, których różnica jest kwadratem liczby całkowitej, co
należało dowieść.
Zadanie (trudne): liczby rzeczywiste x oraz y
spełniają nierówność x*x+x=<y. Udowodnij, że y*y+y=>x. Oznaczenia: znak
=< oznacza mniejsze lub równe, => oznacza większe lub równe.