Heltallige punkter på kuleflate
Lov på eksamen
- Kalkulator
- CAS
- Graftegner og regneark
- Lærebok, formelsamling og egne notater
Ikke åpent internett, kommunikasjon med andre eller kunstig intelligens.
Kan den løses uten PC?
Du kan sette opp løsningen på papir, men selve utregningen krever PC.
Fra 2027 er det bare kalkulator og skriftlige hjelpemidler på del 2. Vurderingen er gjort med KI og kan inneholde feil.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
En kuleflate har sentrum i origo og radius 3.
Punktet er et eksempel på et punkt på som har heltallige koordinater.
Lag et program som finner antall punkt på som har heltallige koordinater.
Fasit
LøsningsforslagKI-generert
Kuleflata er gitt ved
altså en kule med sentrum i origo og radius .
Skal et punkt med heltallige koordinater ligge på , må hvert enkelt ledd , og være mindre enn eller lik (siden alle leddene er ikke-negative og summen er ). Det betyr at , og tilsvarende for og . Dermed holder det å teste alle heltallige kombinasjoner av , og i intervallet — vi kan ikke gå glipp av noen løsninger ved å begrense søket slik.
Vi lager derfor et program med tre nøstede løkker, én for hver koordinat, som går gjennom alle disse kombinasjonene og teller opp hvor mange som tilfredsstiller likningen :
antall = 0
for x in range(-3, 4):
for y in range(-3, 4):
for z in range(-3, 4):
if x**2 + y**2 + z**2 == 9:
antall = antall + 1
print(antall)
Programmet skriver ut .
Kontroll for hånd. De heltallige løsningene av fordeler seg i to typer, avhengig av hvilke tall som kan kvadreres til ledd som summerer til :
- og permutasjoner: . Det er plasseringer for tallet , hver med fortegnsvalg, som gir punkter.
- og permutasjoner: . Det er plasseringer for tallet (de to andre blir ), og hver av de tre koordinatene kan ha uavhengig fortegn, som gir punkter.
Til sammen punkter, som stemmer med det programmet ga.
Svar: Kuleflata har punkt med heltallige koordinater.