مسائل رياضيات

حلاً لمسألة الأعداد والباقي (مسألة رياضيات)

عندما يتم قسم أربعة أعداد صحيحة إيجابية على $11$، فإن باقي القسمة هو $2$، $4$، $6$، و$X$ على التوالي.

وعندما يتم قسم مجموع هذه الأربعة أعداد على $11$، فإن الباقي هو $9$. يتعين علينا العثور على قيمة المتغير المجهول $X$.

لنقوم بتمثيل الأعداد الأربعة بشكل عام كما يلي: $11a + 2$، $11b + 4$، $11c + 6$، و$11d + X$، حيث $a$، $b$، $c$، و$d$ هي أعداد صحيحة.

المعطيات الأولى تقول لنا أنه عند قسم هذه الأعداد على $11$، نحصل على باقي $2$، $4$، $6$، و$X$ على التوالي. يمكننا كتابة هذه العلاقة بشكل رياضي كمعادلات التالي:

11a+22(mod11)11b+44(mod11)11c+66(mod11)11d+XX(mod11)\begin{align*} 11a + 2 &\equiv 2 \pmod{11} \\ 11b + 4 &\equiv 4 \pmod{11} \\ 11c + 6 &\equiv 6 \pmod{11} \\ 11d + X &\equiv X \pmod{11} \end{align*}

وفي الوقت نفسه، المعطيات الثانية تقول لنا أن عندما نقسم مجموع هذه الأعداد على $11$، نحصل على باقي يساوي $9$. يمكننا كتابة هذه العلاقة بشكل رياضي أيضًا:

(11a+2)+(11b+4)+(11c+6)+(11d+X)9(mod11)(11a + 2) + (11b + 4) + (11c + 6) + (11d + X) \equiv 9 \pmod{11}

لنقم الآن بحساب المجموع وتبسيط المعادلة:

11(a+b+c+d)+(2+4+6+X)9(mod11)11(a + b + c + d) + (2 + 4 + 6 + X) \equiv 9 \pmod{11}

نعلم أن $a$، $b$، $c$، و$d$ هي أعداد صحيحة، لذلك $a + b + c + d$ هي أيضًا عدد صحيح. بالتالي، يمكننا تبسيط المعادلة إلى:

X+129(mod11)X + 12 \equiv 9 \pmod{11}

الآن، لنقم بحساب قيمة $X$ عند حل هذه المعادلة. يمكننا تبسيط المعادلة أكثر:

X+19(mod11)X + 1 \equiv 9 \pmod{11}

ثم نقوم بطرح $1$ من الطرفين:

X8(mod11)X \equiv 8 \pmod{11}

إذاً، قيمة المتغير المجهول $X$ هي $8$.

المزيد من المعلومات

لحل هذه المسألة، سنقوم بتمثيل الأعداد باستخدام الفقرة التي سبقت والتي تشير إلى أن الأعداد الأربعة يمكن تمثيلها على النحو التالي:

11a+2,11b+4,11c+6,11d+X11a + 2, \quad 11b + 4, \quad 11c + 6, \quad 11d + X

حيث a,b,c,da, b, c, d هي أعداد صحيحة. الهدف هو العثور على قيمة المتغير المجهول XX.

القوانين المستخدمة في الحل تشمل:

  1. قانون باقي القسمة:
    إذا قمنا بقسم عدد صحيح على 11، فإن الباقي قد يكون أي عدد صحيح بين 0 و10. يتم تمثيل الباقي باستخدام رمز “mod” (التباين).

    على سبيل المثال:
    11a+22(mod11)11a + 2 \equiv 2 \pmod{11}

  2. قانون جمع الأعداد المتكررة:
    عندما نقوم بجمع الأعداد الممثلة بالفقرة السابقة ونقسمها على 11، فإن الباقي يكون 9.

    (11a+2)+(11b+4)+(11c+6)+(11d+X)9(mod11)(11a + 2) + (11b + 4) + (11c + 6) + (11d + X) \equiv 9 \pmod{11}

  3. قوانين التبسيط والحساب:
    استخدام الجبر البسيط لتبسيط المعادلات وحساب النواتج.

    على سبيل المثال:
    X+129(mod11)X + 12 \equiv 9 \pmod{11}

  4. تطبيق القوانين على المعادلات:
    القدرة على تطبيق القوانين المذكورة أعلاه على المعادلات بشكل تسلسلي ومنطقي للوصول إلى الحلا الصحيح.

    في هذه المسألة:
    X8(mod11)X \equiv 8 \pmod{11}

تمثيل الأعداد بشكل عام باستخدام المتغيرات الصحيحة واستخدام قوانين الجبر والتبسيط يسمح بحل المسألة بشكل فعال.