Posté par
buzard buzard
bonjour,
Je ne sais pas si j'ai bien compris l'énoncé mais dans le cas où le "d'avantage" de la première condition:
- comprend l'égalité (a <= b <= c), il me semble que la plus petite solution est (2,2,2). En effet, les 3 configurations plus petites ne satisfont pas la troisième condition.
- ne comprend pas l'égalité (a < b < c), alors le problème reviens à déterminer les triplets de carrés (k²,l²,m²) en progression arithmétique de somme minimal avec l paire.
En effet, d'après la troisième condition :
a+b = k² 2a = k²+l²-m²
a +c = l² <=> 2b = k²-l²+m²
b+c = m² 2c =-k²+l²+m²
et alors d'après la deuxième condition l²-k² = c-b = b-a = m²-l²=r.
Ce qui ce traduit par l'équation diophantienne suivante k²+m²=2l².
soit également 2b = l² (d'où la condition de parité de l).
L'équation k²+m²=2l² ressemble alors beaucoup à la recherche des triplets pythagoriciens, en fait on a même :
k²+m²=2l² <=> (m+k)²+(m-k)²=(2l)²
or on connais un paramétrage (exhaustif et redondant) des triplets pythagoriciens :
m+k = n(u²-v²)
m-k = 2n u v
2 l = n(u²+v²)
il suffit de choisir convenablement (n,v,u) pour avoir une solution à notre équation. la condition étant "4|n(u²+v²)", elle est nécessaire et suffisante pour que k,m et l soient entiers et l paire.
On peut décomposer cette condition en :
4|n
ou
u et v paire
ou
u et v impaire et n paire
on remarque également que les triplets (4n,u,v),(n,2u,2v) et (2n,u-v,u+v) fournissent les mêmes (k,l,m) (au signe près de k)
Pour revenir à notre problème initiale, on cherche à minimiser a+b+c=3/2l², donc on recherche par énumération sur les paramètres (n,v,u) qui fournisse une solution (a,b,c) respectant la première condition de l'énigme et tel que l soit minimal et paire.
0<a<b<c <=> 0<k²+l²-m²<... <=> n!=0 & (u+v)^4-4uv(3u²+uv-v²)>0 & uv(u²-v²)>0
De plus on ne perd pas en généralité en restreignant la recherche dans le quadrant positif (quitte à permuter k et m), on obtient de temps en temps des triplet (-k,l,m) avec -k négatif mais comme c'est son carré qui nous intéresse ce n'est pas important.
graphiquement dans le plan (u,v) : le triplet (n,v,u)=(1,4,5) est le plus proche de l'origine, mais il ne respecte pas les conditions de parité, il suffit de poser n=4 (4,4,5)=(T)=>(-62,82,98)=(S)=>(482,3362,6242)
or T(4,4,5)=T(1,8,10)=T(2,1,9), on recherche alors les autres triplets candidats dans tel que u²+v²<10²+8²=164 pour n=1 (et u²+v²<9²+1²=82 pour n=2), mais on en trouve pas qui améliore le résultat et qui respect toute les conditions (sauf oublie de ma part)
La solution à l'énigme de gripsou est donc (482,3362,6242)