Ivan Shishkin, Rye (1878)

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Des saut(erelle)s

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Solution by Ancient Tree · FR

Notons xx le nombre de sauts de 11 cm, et yy le nombre de sauts de 17 cm. On cherche donc à résoudre l'équation diophantienne :
11x+17y=9.11 x+17 y=9.C’est normalement une équation qu’on résout avec le théorème de Bézout. Cependant, on cherche à trouver une solution (x,y)(x,y) telle que x+y|x|+|y| est minimal, ce que je n’ai pas réussi à faire comme ça.

Une autre approche sympathique : on peut regarder l’équation ci-dessus modulo 17. Ca donne :
11x9  mod  17.11x\equiv 9\; \text{mod}\;17.Or, l’inverse de 11 modulo 17 est 14 (ce qu’on peut trouver avec l'algorithme d’Euclide étendu), puisque :
11×14=154=17×9+11  mod  17.11\times 14=154=17\times 9+1\equiv 1\; \text{mod}\;17.Ainsi, en multipliant notre équation par 14, on obtient :
x9×141267  mod  17.x\equiv 9\times 14\equiv 126 \equiv 7\;\text{mod}\;17.

Ainsi, xx est congru à 7 modulo 17, ce qui restreint beaucoup les possibilités ; comme on cherche à minimiser x+y|x|+|y|, il semble naturel de chercher si x=7x=7 conviendrait.

Mais alors en revenant à l’équation initiale, on obtient 11×7+17y=911\times 7+17y=9, et on aboutit à y=4y=-4.
La solution (7,4)(7,-4) fonctionne, et minimise bien x+y|x|+|y| (puisque x=7x=7 force y=4y=-4, et un autre choix de xx donnerait déjà x+y>17)|x|+|y|>17).

Ainsi, le nombre minimal de sauts est 7+4=117+4=11.

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