Cómo resolver [matemáticas] 1000x = 1001y + 24 [/ matemáticas] para obtener solo soluciones enteras positivas

* A2A

La ecuación dada puede reescribirse como

[matemáticas] 1000x-1001y = 24 \ etiqueta * {} [/ matemáticas]

Esto es de la forma lineal de Diofantina [matemática] ax + by = c [/ matemática]

[matemáticas] a = 1000, b = -1001 \ etiqueta * {} [/ matemáticas]

Como [math] 1000 [/ math] y [math] 1001 [/ math] son ​​enteros consecutivos, [math] \ operatorname {GCD} (1000,1001) = 1 \ tag * {} [/ math]

Desde [math] 1 \ mid 24 [/ math], existen soluciones enteras para la ecuación dada a través del Teorema de congruencia lineal .

Usando Algoritmo Euclidiano Extendido …

[matemáticas] \ begin {align} 1001 & = 1000 \ times1 + 1 \\ 1001-1000 \ times1 & = 1 \\ 24 \ times 1001-24 \ times 1000 & = 24 \\ (- 24) \ times (-1001) + 1000 \ times (-24) & = 24 \\ 1000 \ times (\ underbrace {-24} _ {x_0}) – 1001 \ times (\ underbrace {-24} _ {y_0}) & = 24 \ end {align } \ tag * {} [/ math]


La solución general viene dada por

[matemáticas] x = x_0- \ dfrac {bk} {\ operatorname {GCD} (1000,1001)} \ implica \ boxed {x = -24 + 1001k} \ tag * {} [/ math]

[math] y = y_0 + \ dfrac {ak} {\ operatorname {GCD} (1000,1001)} \ implica \ boxed {y = -24 + 1001k} \ tag * {} [/ math]

donde [math] k \ in \ N [/ math] ya que solo buscamos soluciones enteras positivas.

Para cualquier [matemática] n \ in \ mathbb N [/ matemática], la ecuación [matemática] nx- (n + 1) y = -1 [/ matemática] tiene una solución [matemática] x = 1 [/ matemática], [matemáticas] y = 1 [/ matemáticas]. Multiplicar por [matemática] -c [/ matemática] da la solución [matemática] x = -c [/ matemática], [matemática] y = -c [/ matemática] a la ecuación [matemática] nx- (n + 1) y = c [/ matemáticas]. Como [math] \ gcd (n, n + 1) = 1 [/ math], todas las soluciones enteras a la ecuación [math] nx- (n + 1) y = c [/ math] están dadas por

[matemática] x = -c + (n + 1) t [/ matemática], [matemática] y = -c + nt [/ matemática], [matemática] t \ in \ mathbb Z \ ldots (1) [/ matemática]

Ambos [math] x [/ math], [math] y [/ math] son ​​positivos si y solo si [math] t \ in \ mathbb Z [/ math] satisface [math] nt \ ge c + 1 [/ math ], o si y solo si [matemáticas] t \ ge \ frac {c + 1} {n} [/ matemáticas]. Por lo tanto, todas las soluciones enteras positivas a [matemáticas] nx- (n + 1) y = c [/ matemáticas] están dadas por la ecuación. [matemáticas] (1) [/ matemáticas] con [matemáticas] t \ ge \ frac {c + 1} {n} [/ matemáticas].

Para la ecuación dada, [matemáticas] n = 1000 [/ matemáticas] y [matemáticas] c = 24 [/ matemáticas]. Entonces, el conjunto de todas las soluciones enteras positivas es

[matemática] x = -24 + 1001t [/ matemática], [matemática] y = -24 + 1000t [/ matemática], [matemática] t \ ge 1 [/ matemática]. [matemáticas] \ blacksquare [/ matemáticas]

Hay dos incógnitas en esta ecuación, por lo que hay infinitas respuestas .

Y, si estás hablando de reescribir la ecuación en términos de x e y:

Este es en términos de x:

[matemáticas] x = \ frac {1001y + 24} {1000} [/ matemáticas]

Este es en términos de y:

[matemáticas] y = \ frac {1000x-24} {1001} [/ matemáticas]

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PD OK, ahora entiendo la pregunta.

La pregunta es cómo generar números enteros positivos a partir de la ecuación.

La manipulación es muy fácil:

Considere la ecuación en términos de x, podemos desglosarla así:

[matemáticas] x = \ frac {1001y + 24} {1000} = y + \ frac {y + 24} {1000} [/ matemáticas]

Deje [math] \ frac {y + 24} {1000} [/ math] [math] = c [/ math], luego [math] y = 1000c-24 [/ math]

Inserte la ecuación en términos de y en ella:

[matemáticas] y = 1000c-24 [/ matemáticas] (respuesta)

[matemáticas] \ frac {1000x-24} {1001} = 1000c-24 [/ matemáticas]

[matemáticas] x = 1001c-24 [/ matemáticas] (respuesta)

Para generar enteros positivos, [math] c [/ math] debe ser un entero positivo.

Y hemos terminado!

Deje Y

d = XY

1000 x = 1000y + y + 24

1000 d = y + 24 y luego

y = 1000 d – 24

x = y + d

ahora sea d = 1, d = 2, … y resolver los últimos 2 eq. para x e y

[matemáticas] x = y + \ frac {y + 24} {1000} = y + k [/ matemáticas]

[matemáticas] y = 1000k-24, x = 1001k-24 [/ matemáticas]. Como necesitamos soluciones positivas [matemáticas] k \ in \ N [/ matemáticas]