مسائل رياضيات

حل مسألة التكافؤ العددي بأسلوب مفصل (مسألة رياضيات)

المطلوب حساب القيمة الصحيحة للمتغير nn، حيث 0n<90 \leq n < 9، التي تحقق المتساواة التالية: 1111n(mod9)-1111 \equiv n \pmod 9.

لحل هذه المسألة، نستخدم خواص النظرية العددية المتعلقة بالتكافؤ الفردي والزوجي. يمكن كتابة العدد 1111-1111 على النحو التالي:

1111=110011=(1100+11)=(11×100+11)=11×(100+1)-1111 = -1100 – 11 = – (1100 + 11) = – (11 \times 100 + 11) = -11 \times (100 + 1)

ومن ثم:

111111×(100+1)(mod9)-1111 \equiv -11 \times (100 + 1) \pmod 9

ونعلم أن 112(mod9)-11 \equiv -2 \pmod 9، لذا يمكننا كتابة:

11112×(100+1)(mod9)-1111 \equiv -2 \times (100 + 1) \pmod 9

أو:

11112×1002×1(mod9)-1111 \equiv -2 \times 100 – 2 \times 1 \pmod 9

وبالتالي:

11112002(mod9)-1111 \equiv -200 – 2 \pmod 9

الآن، نستخدم خاصية التكافؤ للقسمة على 99، حيث نريد إيجاد قيمة nn التي تحقق التكافؤ:

11112002n(mod9)-1111 \equiv -200 – 2 \equiv n \pmod 9

يمكن إعادة كتابة ذلك على النحو التالي:

n2002(mod9)n \equiv -200 – 2 \pmod 9

وبمبادلة الجهتين، نحصل على:

n202(mod9)n \equiv -202 \pmod 9

ونعلم أن 2027(mod9)-202 \equiv 7 \pmod 9، لذا:

n7(mod9)n \equiv 7 \pmod 9

لذا، القيمة الصحيحة لـ nn هي 77، حيث 07<90 \leq 7 < 9.

المزيد من المعلومات

لحل المسألة المطروحة، سنقوم بتحليل العدد 1111-1111 باستخدام قوانين النظرية العددية وخواص التكافؤ. الهدف هو تحديد القيمة المتناظرة لـ nn بناءً على التكافؤ 1111n(mod9)-1111 \equiv n \pmod 9.

أولاً وقبل البدء في التحليل، نستخدم خاصية الجمع والطرح لتقسيم العدد 1111-1111 إلى أجزاء مناسبة. يمكن كتابة 1111-1111 على النحو التالي:

1111=110011-1111 = -1100 – 11

ثم نقوم بعملية التجزئة مرة أخرى:

=(1100+11)=(11×100+11)= – (1100 + 11) = – (11 \times 100 + 11)

نستخدم الآن خاصية التوزيع للحصول على تكافؤ مناسب:

=11×(100+1)= -11 \times (100 + 1)

وبما أننا نعلم أن 112(mod9)-11 \equiv -2 \pmod 9، نستخدم هذا في التكافؤ:

11×(100+1)2×(100+1)(mod9)-11 \times (100 + 1) \equiv -2 \times (100 + 1) \pmod 9

ومن ثم:

2×1002×1(mod9)\equiv -2 \times 100 – 2 \times 1 \pmod 9

2002(mod9)\equiv -200 – 2 \pmod 9

الخطوة التالية هي استخدام قاعدة التكافؤ للجمع والطرح لتبسيط التكافؤ:

202(mod9)\equiv -202 \pmod 9

الآن، نحتاج إلى تحديد القيمة المتناظرة لـ nn بحيث 202n(mod9)-202 \equiv n \pmod 9. باستخدام الخاصية الأساسية للتكافؤ، يمكننا إعادة كتابة ذلك على النحو التالي:

n202(mod9)n \equiv -202 \pmod 9

وعند التبسيط:

n7(mod9)n \equiv 7 \pmod 9

هذا يعني أن القيمة المتناظرة لـ nn هي 77، وهي الحل النهائي.

تم استخدام القوانين والخواص التالية في الحل:

  1. قاعدة التوزيع: تم استخدامها لتقسيم العدد الكبير إلى أجزاء أكثر مناسبة.

  2. قاعدة التكافؤ للضرب: تم استخدامها لتحويل 11-11 إلى 2-2 في التكافؤ.

  3. قاعدة التكافؤ للجمع والطرح: تم استخدامها لتبسيط التكافؤ في الخطوات الأخيرة.

  4. الخاصية الأساسية للتكافؤ: تم استخدامها لتحديد القيمة المتناظرة لـ nn في النهاية.