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Nombre de solutions

Posté par
flight
07-09-20 à 20:44

Bonjour ,..pour se divertir...

Quel est le nombre de solution de   x+2y+3z = N  ?    avec  x,y,z,N tous entiers .

Posté par
carpediem
re : Nombre de solutions 07-09-20 à 21:18

salut

une infinité ...  dénombrable ...

Posté par
flight
re : Nombre de solutions 07-09-20 à 21:29

pourtant on peut obtenir une expression du nombre de solutions pour N fixé ...

Posté par
carpediem
re : Nombre de solutions 08-09-20 à 08:52

ha !! donc c'est pour n fixé ok !!

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Nombre de solutions 08-09-20 à 09:20

Bonjour,
x+2y+3z = N x = N-2y-3z
On peut donc choisir y et z entiers quelconques, et trouver x.
D'où l'infinité de solutions.

Peut-être que préciser le statut de N, quelles sont les inconnues, et où sont x, y et z rendrait l'exercice plus intéressant

Posté par
royannais
re : Nombre de solutions 08-09-20 à 10:06

Bonjour

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Posté par
flight
re : Nombre de solutions 08-09-20 à 11:00

salut à tous , il s'agit lorsque N( entier) est fixé de trouver le nombre de solutions possibles à cet équation  .. j'ai personnellement obtenue une belle formule et testé quelques cas avec certaines valeurs de N  

Posté par
flight
re : Nombre de solutions 08-09-20 à 11:01

et on a pas k solutions si N vaut k

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Nombre de solutions 08-09-20 à 11:12

Entiers relatifs ou naturels ????

Posté par
flight
re : Nombre de solutions 08-09-20 à 12:05

entiers naturels Sylvieg

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Nombre de solutions 08-09-20 à 12:09

Merci.

Posté par
royannais
re : Nombre de solutions 08-09-20 à 20:27

bonsoir

 Cliquez pour afficher

Posté par
carpediem
re : Nombre de solutions 08-09-20 à 20:53

z varie de 0 à  E(n/3)
y varie de 0 à E(n/2)
x varie de 0 à E(n/1)

d'autre part : n = x + 2y + 3z = x - 1 + 2(y - 1) + 3(z + 1) = x + 1 + 2(y + 1) + 3(z - 1)

écrivons alors z = 3q + r avec r {0, 1, 2}

il n'y a qu'une façon d'écrire r = 0 = x + 2y (= 0 + 2 * 0)
il n'y a qu'une façon d'écrire r = 1 = x + 2y (= 1 + 2 * 0)
il y a deux façons d'écrire r = 2 = x + 2y (= 2 + 2 * 0 = 0 + 2 * 1)

enfin il y a deux façons d'écrire 3 = x + 2y (= 1 + 2 * 1 = 3 + 2 * 0)
et il y a trois façons d'écrire 3 = x + 2y + 3z (= 0 + 2 * 0 + 3 * 1 = 1 + 2 * 1 + 3 * 0 = 3 + 2 * 0 + 3 * 0)

sachant que pour tout n on a n = n - 3 + 3

si s(n) est le nombre de solutions de l'équation x + 2y + 3z = n alors

s(3p) = s[3(p - 1)] + 3
s(3p + 1) = s[3(p - 1) + 1] + 1
s(3p + 2) = s[3(p - 1) + 2] + 2

Posté par
dpi
re : Nombre de solutions 09-09-20 à 16:55

Bonjour,
Fidèle à mon habitude ,j'ai voulu voir le nombre de solutions pour N30

Cela permettra au trouveur de vérifier sa solution...

Nombre de solutions

Posté par
vham
re : Nombre de solutions 09-09-20 à 17:57

Bonjour,

J'avais un doute sur les formules de carpediem
j'ai donc recalculé différemment les s(n)

Pour p=2 soit n=6 je trouve s(6)=7
pour p=3 soit n=9 je trouve s(9)=12 ce que vient de confirmer dpi

on n'a pas s(3*p)=s(3*(p-1))+3 mais s(3*p)=s(3*(p-1))+5

Posté par
vham
re : Nombre de solutions 09-09-20 à 18:07

Bonjour,

pour n=30 dpi affiche s(30)=90, je trouve 91, mais OK sur les autres valeurs

Posté par
carpediem
re : Nombre de solutions 09-09-20 à 19:12

salut vham : merci d'être attentif à ma production, ça fait toujours plaisir !!

je n'avais pas pris de papier et fait ça devant l'ordi donc je n'étais pas certain de l'exactitude de mes résultats (voire même j'en doutais fortement) ...

je voulais surtout proposer éventuellement une idée de raisonnement (par récurrence) et quelques part j'attendais qu'on réagisse à ma proposition pour la corriger !!

donc merci

de toute façon en regardant le tableau de dpi il ne semble pas qu'avec 5 ça marche aussi

il est clair que pour regarder cela plus sérieusement je ferai pareil : un tableau de valeurs "conséquent" pour mieux voir ce qui se passe ...

Posté par
flight
re : Nombre de solutions 09-09-20 à 21:55

comme vous avez bien cherché ...correction ...

N solutions   = [ E((n-  3.E(n/3) +3k)/2 )  +   1]   pour k compris entre 0 et E(n/3)    testé  pour n =5   qui me donne  5 , pour n =9 qui me donne 12 , pour n = 4  qui donne 4 ....

Posté par
flight
re : Nombre de solutions 09-09-20 à 21:56

formule pas simple à obtenir j'ai bien trimé ...

Posté par
vham
re : Nombre de solutions 09-09-20 à 23:42

Bonsoir,

pour n=6p+1, p entier positif ou nul, je propose s(n)=p(3p+4)+1

Posté par
dpi
re : Nombre de solutions 10-09-20 à 08:03

>vham
Oui  nb(N30) =91

Posté par
dpi
re : Nombre de solutions 10-09-20 à 08:16

Au vu de la courbe on va ramer pour trouver en degré 1

Nombre de solutions

Posté par
carpediem
re : Nombre de solutions 10-09-20 à 09:04

j'étais persuadé que le "loustic" allait nous sortir des E(n/3) !!

il fait encore plus fort avec des parties entières de parties entières !!!

et tout comme vham j'avais aussi pensé à travailler modulo 6 ... qui semble peut-être plus efficace pour ne pas se trimbaler des parties entières ...
après on peut toujours revenir à une formule du "type" (celle de) flight  (avec des parties entières)

n = 3q et m = n - 3k pour k [0, q]

m = 2p + r avec r {0, 1}

si m = 2p est pair l'équation x + 2y = m possède m/2 + 1 = p + 1 solutions : (0, p), (2, p - 1, (4, p - 2), ..., (m -2, 1) et (m, 0)

si m = 2p + 1 est impair l'équation x + 2y = m possède m/2 + 1 = p + 1 solutions : (1, p), (3, p - 1), (5, p - 2), ..., (m - 3,  2), (m - 1, 1) et (m, 0)

donc pour chaque k de [0, q] l'équations x + 2y + 3k = n <=> x + 2y = 3(n - k) possède p + 1 solutions

donc s(n) =(q + 1)(p + 1)

...

Posté par
derny
re : Nombre de solutions 10-09-20 à 20:54

Bonsoir
Si N=6p le nombre de sol est 3p(p+1)+1
Autrement N=6p+a et le nb de sol est 3p²+(3+a)p+a

Posté par
perroquet
re : Nombre de solutions 11-09-20 à 00:15

Bonsoir.

Je confirme le résultat de derny  (si a est un entier compris entre 1 et 5).

Je propose comme nombre de solutions   x=E\left( \dfrac{N(N+6)}{12}\right)+1
(où x désigne le nombre de solutions et E la partie entière)

Posté par
dpi
re : Nombre de solutions 11-09-20 à 07:59

Bonjour,
Nous avons enfin la solution qui est comme prévu de degré 2.

Nombre de solutions

Posté par
derny
re : Nombre de solutions 11-09-20 à 11:32

Bonjour. Je vous propose de continuer avec N=X+2Y+5Z (je vous laisse chercher)

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Nombre de solutions 11-09-20 à 11:38

Bonjour,
Je propose, à tout hasard, \; E\left( \dfrac{N(N+10)}{20}\right)+1 \;

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Nombre de solutions 11-09-20 à 14:31

Le hasard fait mal les choses

Posté par
flight
re : Nombre de solutions 11-09-20 à 15:05

salut Derny , pour x+2y+5z=N en modifiant legerement ma formule je trouve avec quelques test qui sont concluant la formule suivante :

N solutions   = [ E((n-  5.E(n/5) +5k)/2 )  +   1]   pour k compris entre 0  et E(n/5)  

testée et ok

Posté par
dpi
re : Nombre de solutions 11-09-20 à 15:28

J'avais gardé mon bidule qui donne pour N=X+2Y+5Z
Le nombres de solution est valeur entière de (N((N+8)/20)+1

Nombre de solutions

Posté par
dpi
re : Nombre de solutions 11-09-20 à 15:47

On peut même généraliser  

En disant  N=x+ay+bz

Par exemple pour a= 1/b=3/c=4    NB=Valeur entière (N(N+8)/24)+1   soit

NB solutions      =I N(N+a+b+c)/2abc)+1 I

Posté par
ty59847
re : Nombre de solutions 11-09-20 à 16:06

Peut-être que la dernière formule est bonne, mais il faut ajouter des conditions, tu type PGCD(a,b,c)=1
Autre problème : si a=2, b=3 et c=4,  pour N=1, il n'y a aucune solution, et la formule donne x=1.

Posté par
flight
re : Nombre de solutions 11-09-20 à 16:55

dpi , il est ou ton "c" dans l'equation  ?

Citation :
En disant  N=x+ay+bz
Par exemple pour a= 1/b=3/c=4    NB=Valeur entière (N(N+8)/24)+1   soit

Posté par
dpi
re : Nombre de solutions 11-09-20 à 18:25

je sais plus dans quel sens mais a ou b ou c=1  

Posté par
derny
re : Nombre de solutions 12-09-20 à 09:13

Bonjour
Vous avez bien « cogité » surtout dpi. Je voulais également en venir à la généralisation : aX+bY+cZ=N
Je n'ai pas fini mon étude mais la formule générale donnée par dpi est à adapter. En effet, lorsque N est égal à l'expression de la partie entière (pour N jusqu'à 100 c'est le cas pour N=20, 30, 50, 60, 80, 90), alors le N précédent ou suivant diffère de 1 de sa formule (pour N=1, 19, 31, 49, 61, 79, 91 il faut enlever le « +1 »). Le cas N=0 est un cas particulier.

Posté par
derny
re : Nombre de solutions 12-09-20 à 09:19

J'ai oublié de vous dire que j'ai pris a=2, b=3 et c=5 pour commencer l'étude générale d'où les valeurs d'exceptions données.

Posté par
derny
re : Nombre de solutions 12-09-20 à 09:24

Pour N de 0 à 38 les valeurs de la formule générale de dpi

Nombre de solutions

Posté par
dpi
re : Nombre de solutions 12-09-20 à 10:11

Nous avons bien avancé.

Posté par
derny
re : Nombre de solutions 13-09-20 à 09:18

Bonjour. Après avoir étudié plusieurs cas je peux dire qu'une formule donnant la valeur exacte dans tous les cas est impossible. En effet on a parfois des réponses chaotiques alors que les résultats d'une formule ne le sont pas. La formule est exacte dans une majorité de cas en général et, lorsqu'elle ne l'est pas, l'écart est de une unité, rarement plus.
N=aX+bY+cZ  ==> Nb=E[N(N+a+b+c)/2abc]+1   1ou2 dans certains cas
On peut signaler des remarques faciles :
__ Aucune solution pour N < a
__ Pour N < c , Z=0 donc seuls a & b participent



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