Blandade uppgifter 1. a) Välj till exempel talen 2, 3 och 4 , vilket enligt påståendet i uppgift ger 22 + 32 + 42 − 2 = 3 ∙ 32 VL = 4 + 9 + 16 − 2 = 27 HL = 3 ∙ 9 = 27 VL = HL Påståndet gäller för talen 2, 3 och 4 b) Om a, b och c är tre på varandra följande tal och x är ett godtyckligt heltal kan vi skriva a=x−1 b=x c = x+1 påstående enligt uppgift a2 + b2 + c 2 − 2 = 3b2 insättning ger (x − 1)2 + x 2 + (x + 1)2 − 2 = 3x 2 VL ∶ x 2 − 2x + 1 + x 2 + x 2 + 2x + 1 − 2 = 3x 2 HL ∶ 3x 2 VL = HL Påståendet gäller för alla heltal. 2. Utnyttja att vinkelsumman i en triangel alltid är 180° α + β + 90° = 180° α + β = 90° sin(α + β) = sin 90° sin(α + β) = 1 3. I den här uppgiften är det tänkt att vi ska ska koppla samman siffrornas värden med radnumret. Radnumret växer förstås med +1 för varje ny rad, men även alla siffror växer också med +1 för varje ny rad Vi gör några observationer: Siffrorna i första kolumnen är identiska med radnumret Siffrorna i andra kolumnen är radnumret + 2 Siffrorna i tredje kolumnen är radnumret − 1 Siffrorna i fjärde kolumnen är radnumret + 3 Radnumret har beteckningen n Den n: te radens siffror kan nu skrivas n(n + 2) − (n − 1)(n + 3) = n2 + 2n − n2 − 3n + n + 3 = n2 − n2 + 3n − 3n + 3 = 3 Resultatet är 3 och oberoende av radnumret. 4. Antag att talen är a och b , då de är jämna kan de skrivas som a = 2m b = 2n summan skrivs som a+b= 2m + 2n = 2(m + n) = 2 ⋅ heltal = 2k , vilket är ett jämnt tal 5. Påstående P: n3 +2 är ett udda tal Påstående Q: n är ett udda tal Visa att P → Q Enligt teorin om indirekta bevis kan vi påstå motsatsen 𝑜𝑐ℎ vända på implikationen, ¬P: n3 +2 är ett jämnt tal ¬Q: n är ett jämnt tal Visa nu istället att ¬Q → ¬P Då ¬Q är ett jämnt tal kan vi skriva ¬Q = 2m som betecknar ett godtycklgt jämnt tal ¬P = (2m)3 +2 ¬P = 8m3 + 2 ¬P = 2 ⋅ (4m3 + 1) ¬P = 2 ⋅ heltal ¬P = 2k , som är ett jämnt tal Vi har visat att ¬Q → ¬P är sant då är också P → Q sant v. s. v 6. 7. A ∶ ”Jag har varit i London mer än 5 gånger” P ∶ ”Nej, nu ljuger du” L ∶ ”Du har i alla fall varit i London minst en gång” Vi antar att Andersson varit x gånger i London, där x är ett heltal större eller lika med 0. Dela upp möjliga x värden i intervall I∶ x=0 II ∶ 1 ≤ x ≤ 5 III ∶ x > 5 Tillsammans täcker dessa samtliga möjligheter. Om III är sant, så är både Anderssons och Lundströms påstående sant. Det strider mot antagandet att endast ett av uttalandena är sanna. Enligt randvinkelsatsen är medelpunktsvinkeln dubbelt så stor som randvinkeln, vilket ger m=2⋅v då v = 90° fås m = 2 ⋅ 90° m = 180° Om m = 180° så är det en rak vinkel vars vinkelben ligger utefter en rät linje som går genom origo och därmed skär av halva cirkeln. Vi får en halvcirkelbåge. Om II är sant är både Pettersons och Lundströms påståenden sanna. Det strider mot antagandet att endast ett av uttalandena är sanna. Om I är sant är både Anderssons och Lundströms påståenden falska. Endast Pettersons påstående är sant. Alltså måste gälla att x=0 Andersson har aldrig varit i London. v. s. b. 8. 10. Hela arean kan tecknas på två olika sätt A1 eller A2 A1 = yttre kvadrat = (a + b)2 = a2 + 2ab + b2 A2 = fyra yttre trianglar + inre röd kvadrat ab = 4 ∙ + c2 2 = 2ab + c 2 A1 = A2 ger a2 + 2ab + b2 = 2ab + c 2 a2 + b2 = c 2 Pythagoras sats är bevisad, de yttre trianglarna är räta och har kateterna a och b samt hypotnusan c 9. Vi ska visa att x 3 − x = k inte har några heltalslösningar om k är udda Skriv om vänsterledet x3 − x = k x (x 2 − 1) = k x (x + 1)(x − 1) = k (x − 1) x (x + 1) = k Vi ser nu att VL består av tre på varandra följande tal och då måste minst ett av talen vara jämnt. Ett jämnt tal gånger ett heltal är alltid jämnt. Sålunda VL blir alltid jämnt. Om k är udda saknas därmed lösningar till ekvationen. ∠ACD = ∠DBA randvinklar till samma cirkelbåge ∠AEC = ∠BED motstående vinklar ∆AEC~∆BED likformiga trianglar, två gemensamma vinklar Likformighet ger a c = d b ab = cd , vilket är kordasatsen.