Домашние задания: Алгебра

Задачка по математике

Имеется 2023 одинаковых единичных квадратиков. Из них нужно сложить два больших квадрата. Какое наименьшее количество квадратов может остаться?
Это диофантово неравенство x^2 + y^2 <= 2023 .

Если бы x и y были действительными, то всё несколько проще: это каноническое уравнение плоской фигуры круг (геометрическое место точек, ограниченное окружностью) радиусом sqrt (2023), но так как x и y по условию целые, задача усложняется.

Для начала, исключим часть значений x и y: 45^2 = 2025 > 2023, а значит x и y меньше 45. Далее, в условии задачи не сказано, что значит "большой" квадрат: какой минимальный квадрат мы считаем "большим". По-умолчанию, точно больше единичного, значит минимальный большой квадрат — 2x2 .

Далее, решать можно по-разному. Например, на питоне перебрать все комбинации со значениями x и y от 2 до 44 и найти среди них наибольшую сумму квадратов. Точнее, сначала отбросим суммы болье 2023 (например, при x = y = 44), а потом в оставшемся массиве ищем максимум каким-нибудь алгоритмом поиска максимума в массиве.
БС
Белла=)* Суворова
9 202
Лучший ответ
Начав с самого маленького, из 4 элементарных квадратиков (x=2), проверяем дробную часть корня из (2023-x^2). Когда окажется минимальной, мы и найдём решение.
Например, sqrt(2023-2^2)=44,93; sqrt(2023-44^2)=9,3 -меньше, но всё равно много;(2+44)/2=23; sqrt(2023-23^2)=38,65; sqrt(2023-38^2)=24,06 - уже ближе, но проверим: (24+38)/2 = 31; sqrt(2023-31^2)=32,56 - снова больше;
Проверяем: 24^2+38^2=2020, из оставшихся трёх квадратиков квадрата уже не получить.
Динка Малинка
Динка Малинка
97 447
2023-44^2-9^2=6
2023-43^2-13^2=5
2023-42^2-16^2=3 ответ
2023-41^2-18^2=18
2023-40^2-20^2=23
2023-39^2-22^2=18
2023-38^2-24^2=3 ответ
2023-37^2-25^2=29
2023-36^2-26^2=51
2023-35^2-28^2=14
2023-34^2-29^2=26
2023-33^2-30^2=34
2023-32^2-31^2=38
Настя Савчиц
Настя Савчиц
71 215
При решении этой задачи нужно заметить, что количество квадратов, которое останется после того, как мы сложим два больших квадрата, зависит от того, как мы их сложим. Мы можем начать, например, с квадрата из 45x45 единичных квадратиков, а затем добавить к нему еще один квадрат размером 31x31 единичный квадратик, оставив тем самым 2023 - 4545 - 3131 = 2 квадратика.

Таким образом, наименьшее количество квадратов, которое может остаться после того, как мы сложим два больших квадрата, равно 2.
Чика
Чика
2 161
Белла=)* Суворова Каким образом у вас получилось 45*45 = 4545? 45x45 = 45^2 = 2025 > 2023.

Или это первоапрельский прикол?
Есть такая теорема Ферма-Эйлера, которая ( в обобщенном виде) утверждает, что натуральное число представимо в виде суммы двух квадратов т.т.т. когда ни одно простое число вида 4n+3 не входит в его разложение на простые в нечётной степени.
Ближайшее к 2023 такое число, если конечно, я нигде не ошибся,проверьте, это 2020
Значит 3 квадратика