Seja [tex3]S=1+z+z^{2}+z^{3}+...+z^{n-1}[/tex3]
Conclua que, para quaisquer [tex3]x[/tex3]
e [tex3]y[/tex3]
, vale:
[tex3]x^{n}-y^{n}=(x-y)(x^{n-1}+x^{n-2}y+x^{n-3}y^{2}+...+x^{2}y^{n-3}+xy^{n-2}+y^{n-1})[/tex3]
A dica que o exercício dá é para trocar [tex3]z[/tex3]
por [tex3]\frac{x}{y}[/tex3]
, mas não entendi o porquê também!
. Veja que [tex3]S+z^{n}=1+zS[/tex3]
( Me expliquem o porquê ), então [tex3]S(z-1)=z^{n}-1[/tex3]
Olimpíadas ⇒ (POTI) - Divisibilidade Tópico resolvido
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05
21:26
(POTI) - Divisibilidade
Última edição: goncalves3718 (Dom 05 Jan, 2020 21:28). Total de 1 vez.
Jan 2020
05
22:26
Re: (POTI) - Divisibilidade
Boa noite!
S original:
[tex3]S=1+z+z^2+z^3+\ldots+z^{n-1}[/tex3]
Multiplique tudo por z:
[tex3]zS=z+z^2+z^3+\ldots+z^n[/tex3]
Veja que a primeira sequência não tem [tex3]z^n[/tex3] e a última não tem 1. Portanto:
[tex3]1+zS=S+z^n\\
zS-S=z^n-1\\
S(z-1)=z^n-1[/tex3]
Entendeu?
Agora:
[tex3]z=\dfrac{x}{y}\\
z^n-1=S(z-1)=(1+z+z^2+z^3+\ldots+z^{n-1})(z-1)\\
\left(\dfrac{x}{y}\right)^n-1=\left(1+\dfrac{x}{y}+\dfrac{x^2}{y^2}+\ldots+\dfrac{x^{n-1}}{y^{n-1}}\right)\cdot\left(\left(\dfrac{x}{y}\right)-1\right)\\
\dfrac{x^n-y^n}{y^n}=\dfrac{y^{n-1}+xy^{n-2}+x^2y^{n-3}+\ldots+x^{n-1}}{y^{n-1}}\cdot\dfrac{x-y}{y}\\
\dfrac{x^n-y^n}{y^n}=\dfrac{\left(y^{n-1}+xy^{n-2}+x^2y^{n-3}+\ldots+x^{n-1}\right)\cdot\left(x-y\right)}{y^n}\\
x^n-y^n=\left(y^{n-1}+xy^{n-2}+x^2y^{n-3}+\ldots+x^{n-1}\right)\cdot\left(x-y\right)[/tex3]
Feito?
S original:
[tex3]S=1+z+z^2+z^3+\ldots+z^{n-1}[/tex3]
Multiplique tudo por z:
[tex3]zS=z+z^2+z^3+\ldots+z^n[/tex3]
Veja que a primeira sequência não tem [tex3]z^n[/tex3] e a última não tem 1. Portanto:
[tex3]1+zS=S+z^n\\
zS-S=z^n-1\\
S(z-1)=z^n-1[/tex3]
Entendeu?
Agora:
[tex3]z=\dfrac{x}{y}\\
z^n-1=S(z-1)=(1+z+z^2+z^3+\ldots+z^{n-1})(z-1)\\
\left(\dfrac{x}{y}\right)^n-1=\left(1+\dfrac{x}{y}+\dfrac{x^2}{y^2}+\ldots+\dfrac{x^{n-1}}{y^{n-1}}\right)\cdot\left(\left(\dfrac{x}{y}\right)-1\right)\\
\dfrac{x^n-y^n}{y^n}=\dfrac{y^{n-1}+xy^{n-2}+x^2y^{n-3}+\ldots+x^{n-1}}{y^{n-1}}\cdot\dfrac{x-y}{y}\\
\dfrac{x^n-y^n}{y^n}=\dfrac{\left(y^{n-1}+xy^{n-2}+x^2y^{n-3}+\ldots+x^{n-1}\right)\cdot\left(x-y\right)}{y^n}\\
x^n-y^n=\left(y^{n-1}+xy^{n-2}+x^2y^{n-3}+\ldots+x^{n-1}\right)\cdot\left(x-y\right)[/tex3]
Feito?
Última edição: baltuilhe (Seg 06 Jan, 2020 00:03). Total de 1 vez.
Razão: correções na fórmula
Razão: correções na fórmula
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Jan 2020
05
23:16
Re: (POTI) - Divisibilidade
Agora me ajude a demonstrar que se [tex3]n[/tex3]
[tex3]x^{n}+y^{n}=(x+y)(x^{n-1}-x^{n-2}y+x^{n-3}y^{2}-...+x^{2}y^{n-3}-xy^{n-2}+y^{n-1})[/tex3]
é ímpar vale:[tex3]x^{n}+y^{n}=(x+y)(x^{n-1}-x^{n-2}y+x^{n-3}y^{2}-...+x^{2}y^{n-3}-xy^{n-2}+y^{n-1})[/tex3]
Jan 2020
06
00:05
Re: (POTI) - Divisibilidade
Boa noite!
Pode substituir.
[tex3]x^n-k^n=\left(x-k\right)\cdot\left(x^{n-1}+x^{n-2}y+x^{n-3}y^2+\ldots+x^2y^{n-3}+xy^{n-2}+y^{n-1}\right)[/tex3]
Fazendo-se k=-y:
Para n par, não irá alterar.
Para n ímpar:
[tex3]x^n+y^n=\left(x+y\right)\cdot\left(x^{n-1}-x^{n-2}y+x^{n-3}y^2-\ldots+x^2y^{n-3}-xy^{n-2}+y^{n-1}\right)[/tex3]
Espero ter ajudado!
Pode substituir.
[tex3]x^n-k^n=\left(x-k\right)\cdot\left(x^{n-1}+x^{n-2}y+x^{n-3}y^2+\ldots+x^2y^{n-3}+xy^{n-2}+y^{n-1}\right)[/tex3]
Fazendo-se k=-y:
Para n par, não irá alterar.
Para n ímpar:
[tex3]x^n+y^n=\left(x+y\right)\cdot\left(x^{n-1}-x^{n-2}y+x^{n-3}y^2-\ldots+x^2y^{n-3}-xy^{n-2}+y^{n-1}\right)[/tex3]
Espero ter ajudado!
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Jan 2020
06
00:18
Re: (POTI) - Divisibilidade
Não entendi o fato de n ser ímpar, porque a primeira expressão é só para n pares?
Jan 2020
06
10:38
Re: (POTI) - Divisibilidade
Vou melhorar a resposta:goncalves3718 escreveu: ↑Seg 06 Jan, 2020 00:18Não entendi o fato de n ser ímpar, porque a primeira expressão é só para n pares?
Para podermos ter na resposta o mesmo 'y', substitui inicialmente por k, tudo bem?
[tex3]x^n-k^n=\left(x-k\right)\cdot\left(x^{n-1}+x^{n-2}y+x^{n-3}y^2+\ldots+x^2y^{n-3}+xy^{n-2}+y^{n-1}\right)[/tex3]
Fazendo-se k=-y:
Para n par:
[tex3]\left(-y\right)^n=y^n[/tex3]
Então:
[tex3]x^n-k^n=x^n-\left(-y\right)^n=x^n-y^n[/tex3]
Para n ímpar:
[tex3]\left(-y\right)^n=-y^n[/tex3]
Então:
[tex3]x^n-k^n=x^n-\left(-y\right)^n=x^n-\left(-y^n\right)=x^n+y^n[/tex3]
Agora, desenvolvendo-se o outro lado da igualdade:
[tex3]\left(x-k\right)\cdot\left(x^{n-1}+x^{n-2}y+x^{n-3}y^2+\ldots+x^2y^{n-3}+xy^{n-2}+y^{n-1}\right)\\
\left(x-\left(-y\right)\right)\cdot\left(x^{n-1}+x^{n-2}\left(-y\right)+x^{n-3}\left(-y\right)^2+\ldots+x^2\left(-y\right)^{n-3}+x\left(-y\right)^{n-2}+\left(-y\right)^{n-1}\right)\\
\left(x+y\right)\cdot\left(x^{n-1}-x^{n-2}y+x^{n-3}y^2-\ldots+x^2y^{n-3}-xy^{n-2}+y^{n-1}\right)[/tex3]
Na última linha tínhamos:
n-p ==> ímpar, onde r é um número par qualquer
n-i ==> par, onde i é um número ímpar qualquer
Espero ter ajudado!
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