F(x) is een veelterm met gehele coëfficiënten en waarvan de coëfficiënt van de hoogste graads term 1 is. Bovendien neemt f(x) de waarde 5 aan voor 4 verschillende gehele getallen. Bewijs dat f(x) nooit de waarde 8 kan aannemen.
Antwoord
Neem g(x) = f(x) – 5. Dan heeft g(x) 4 verschillende nulwaarden: a,b,c en d.
We kunnen dus schrijven dat g(x) = (x – a)(x – b)(x – c)(x – d)h(x) ofwel f(x) = (x – a)(x – b)(x – c)(x – d)h(x) + 5. Hierbij is h(x) een veelterm met gehele coëfficiënten.
Veronderstel dat er toch een y zou bestaan zodat f(y) = 8, dan zou
(y – a)(y – b)(y – c)(y – d)h(y) = 3.
De 5 factoren in het linkerlid zijn allen gehele getallen, waarvan de 4 eerste zeker al verschillend zijn. Omdat 3 = 1.3 of 3= (-1). (-3) kan je nooit 4 verschillende factoren hebben.
De waarde 8 kan dus nooit bereikt worden door f(x).
Uit {1,2,…,n} worden 4 opeenvolgende even getallen verwijderd. De overgebleven getallen hebben een gemiddelde van 51+ 9/16. Bepaal alle viertallen opeenvolgende even getallen die hieraan voldoen.
Antwoord
Stel die 4 opeenvolgende getallen voor door 2k, 2k+2, 2k+4 en 2k+6.
De som van d eandere getallen is dan .
Het gemiddelde is dan .
Hieruit volgt dat .
8 is een deler van het rechterlid en dus ook van het linkerlid. Bijgevolg bestaat er een geheel getal m waarvoor . Ingevuld in vorige vergelijking vinden we dan dat .
4 deelt het rechterlid en dus ook het linkerlid, dus bestaat er een geheel getal l zodat . Invullen geeft dan .
Nu is . Bijgevolg is en dus ook .
Uit vorige twee punten volgt dan dat of
Enkel voldoen en omdat , zal uiteindelijk enkel een oplossing geven voor k, namelijk .
Geef alle rechthoekige driehoeken waarvan de zijden natuurlijke getallen zijn en waarvan de oppervlakte tweemaal de omtrek is
Antwoord
Bij een rechthoekige driehoek met gehele getallen denken we onmiddellijk aan Pythagorese drietallen. De zijden zijn van de vorm en . Hierbij zijn u en v onderling ondeelbaar en is één ervan even en de ander oneven. Bovendien is d de grootste gemene deler van de drie zijden en .
De voorwaarde dat de oppervlakte het dubbel is van de omtrek betekent dat of uitgedrukt in u en v : .
Omdat zeker oneven is en een deler is van 4 moet . Ook moet of 4. Hieruit volgt dat of 5 en of 1.
We vinden dus 3 driehoeken die voldoen aan de gegeven voorwaarden: en .