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Inviato: 01 gen 1970, 01:33
da Antimateria
<!-- BBCode Start --><B>Questa e\' la generalizzazione di un facile problema IMO:</B><!-- BBCode End -->
<BR>Per ogni intero positivo n, trovare l\'insieme degli interi positivi la cui somma sia n, ed il prodotto sia massimo.
<BR>
<BR><!-- BBCode Start --><B>E questa e\' la generalizzazione di un problema piu\' difficile, preso da un team selection test bulgaro:</B><!-- BBCode End -->
<BR>Per ogni intero positivo n, trovare l\'insieme degli interi positivi <!-- BBCode Start --><I>distinti</I><!-- BBCode End --> la cui somma sia n, ed il prodotto sia massimo.

Inviato: 01 gen 1970, 01:33
da MASSO
1)supponiamo di dividere n come somma di K1+K2+..Kq il prodotto di questi numeri sarà sicuramente maggiore se metteremo al posto di ogni k un certo numero di termini la cui somma sia k e il cui prodotto sia maggiore di k;
<BR>ora, siccome questa scomposizione può essere continuata fino al 3 vorrà dire che n andrà scritto come somma di m 3 ed eventualmente di uno e due 2.

Inviato: 01 gen 1970, 01:33
da Antimateria
La risposta per il primo problema e\' giusta, ma non hai dimostrato nulla. Sii piu\' preciso!

Inviato: 01 gen 1970, 01:33
da MASSO
be, lo intendevo dimostrato perchè se per assurdo esistesse una scomposizione migliore, essa (non contenendo l\'1 ovviamente) dovrebbe contenere per forza un numero che scomposto aumenterebbe il prodotto totale andando contro l\'ipotesi. Se intendevi il fatto che ci possono essere un paio di 2 serviva per poter scomporre anche gli n non divisibili per 3.
<BR>Già che ci sono potrei anche far notare che non avrebbe senso usare più di due 2 dato che 2^3=8 ma 2+2+2=3+3 e 3^2=9 e quindi per massimizzare non si possono usare più di due 2.

Inviato: 01 gen 1970, 01:33
da cekko
<!-- BBCode Quote Start --><TABLE BORDER=0 ALIGN=CENTER WIDTH=85%><TR><TD><font size=-1>Quote:</font><HR></TD></TR><TR><TD><FONT SIZE=-1><BLOCKQUOTE>
<BR>siccome questa scomposizione può essere continuata fino al 3 vorrà dire che n andrà scritto come somma di m 3 ed eventualmente di uno e due 2.
<BR></BLOCKQUOTE></FONT></TD></TR><TR><TD><HR></TD></TR></TABLE><!-- BBCode Quote End -->
<BR>
<BR>non riesco a capire <IMG SRC="images/forum/icons/icon_cool.gif">

Inviato: 01 gen 1970, 01:33
da cekko
ora ho capito.

Inviato: 01 gen 1970, 01:33
da Antimateria
Ok masso, ma sarebbe stato bene giustificare anche il fatto che siano meglio 2 numeri piccoli che un numero grande, e questo segue dal fatto che, se 2<=a<=b, allora ab>=a+b. Quindi, possiamo ridurci ad avere solo 2 e 3 tra gli addendi. Poi, riduciamo ogni terna di 2 ad una coppia di 3, come hai detto.

Inviato: 01 gen 1970, 01:33
da cekko
forse antimateria ha scritto che non era stato dimostrato niente perché non è detto che la scomposizione con i 3 e uno o due 2 sia la migliore.
<BR>io dico che è la migliore perché n^m>m^n se m,n sono interi con 2<n<m.
<BR>
<BR>deve essere dimostrato anche questo?<BR><BR>[ Questo Messaggio è stato Modificato da: cekko il 08-06-2004 19:01 ]

Inviato: 01 gen 1970, 01:33
da cekko
volevo scrivere con n compreso tra 2 e m.
<BR>perché non me lo scrive?<BR><BR>[ Questo Messaggio è stato Modificato da: cekko il 08-06-2004 19:03 ]

Inviato: 01 gen 1970, 01:33
da Antimateria
Perche\' lo prende come tag html. Devi disattivare l\'interpretazione dell\'html per farlo funzionare.
<BR>Comunque no, il motivo per cui ci si riduce a soli 2 e 3 e\' quello che ho scritto prima.

Inviato: 01 gen 1970, 01:33
da LB
Analizziamo la configurazione massimale: sia S l\'insieme.
<BR>
<BR>Anzitutto, l\'insieme può essere vuoto.
<BR>Altrimenti, ha un elemento minimo: sia esso a.
<BR>
<BR>Se a > 4, allora sostituiamo a con {a - 2, 2} avendo 2 * (a - 2) > a.
<BR>Quindi a <= 4.
<BR>
<BR>Sia ora b l\'elemento massimo tale che per ogni x a <= x <= b => x in S.
<BR>
<BR>Se a = 1 e b > 1, allora possiamo sostituire {1, b} con {b + 1} e b + 1 > b.
<BR>Quindi abbiamo il caso S = {1}, e altrimenti a != 1.
<BR>
<BR>Se a = 4 e b >= 5, allora sostituiamo {5} con {2, 3} e 2 * 3 > 5.
<BR>Quindi abbiamo il caso S = {4} e altrimenti a != 4.
<BR>
<BR>Dunque 2 <= a <= 3 in generale.
<BR>
<BR>
<BR>Sia T = {x : x in S and x > b}.
<BR>
<BR>Se T è vuoto, caso 1.
<BR>
<BR>Altrimenti, sia c il minimo di T.
<BR>
<BR>Allora c = b + 2.
<BR>Infatti c >= b + 2 per definizione.
<BR>Se c > b + 2, allora sostituiamo {b, c} con {b + 1, c - 1} e (b + 1)(c - 1) > bc
<BR>
<BR>Sia d l\'elemento massimo di T tale che per ogni x c <= x <= d => x in T.
<BR>
<BR>Non esiste x in S con x > d perchè se esistesse sostituiremmo {b, x} con {b + 1, x - 1} avendo (b + 1)(x - 1) > bx.
<BR>
<BR>Se a = 3, allora d = c, perchè altrimenti sostituiremmo {c + 1} con {c - 1, 2} e 2 (c - 1) > c + 1 (essendo c >= b + 2 >= a + 2 = 5).
<BR>
<BR>
<BR>Quindi ricapitolando i casi sono:
<BR>S = vuoto
<BR>S = {1}
<BR>S = {4}
<BR>S = [2, b]
<BR>S = [3, b]
<BR>S = [3, b] U {b + 2}
<BR>S = [2, b] U [b + 2, d]
<BR>
<BR>Riducibili a:
<BR>1) S = {1}
<BR>2) S = [2, f] \\ {h} con 2 <= h <= f
<BR>3) S = [3, f) U {f + 1}, n = n3(f) con 3 <= f
<BR>
<BR>Riduciamo tutti gli n a n(f, h) = (f^2 + f)/2 - h - 1.
<BR>
<BR>Caso 1: n = n(2, 1)
<BR>Caso 2: n2(f, h) = n(f, h)
<BR>Caso 3: n3(f) = (f^2 - f)/2 - 3 + f + 1 = (f^2 + f)/2 - 2 = n2(f, 1)
<BR>
<BR>Dimostriamo ora che n(f, h) : {(f, h): 2 <= f, 1 <= h <= f} -> [1, inf] è bigettiva.
<BR>
<BR>n(f, h1) != n(f, h2) se h1 != h2 ovviamente.
<BR>
<BR>n(f1, h1) != n(f2, h2) se f1 != f2.
<BR>Supp. spdg che f1 < f2.
<BR>Allora n(f1, h1) <= n(f1, 1) < n(f2, f2) <= n(f2, h2).
<BR>Quindi è iniettiva.
<BR>
<BR>n(f, 1) + 1 = n(f + 1, f + 1).
<BR>
<BR>Per ogni n >= 1, esiste f tale che n(f, 1) <= n <= n(f + 1, 1).
<BR>Se n = n(f, 1), allora n è raggiunto; altrimenti n(f + 1, f + 1) <= n <= n(f + 1, 1) e quindi ovviamente esiste 2 <= h <= f + 1 t.c. n(f + 1, h) = n.
<BR>
<BR>Quindi è surgettiva.
<BR>
<BR>Allora, per ogni n esiste esattamente una scelta di f, h con n(f, h) = n. Ma per ogni scelta di f, h esiste esattamente un caso e una combinazione di parametri riducibili a n(f, h) e quindi esiste esattamente un insieme.
<BR>

Inviato: 01 gen 1970, 01:33
da MASSO
<IMG SRC="images/forum/icons/icon_cool.gif"> non avendo capito la soluzione di LB provo a postare la mia per vedere se è giusta <IMG SRC="images/forum/icons/icon_cool.gif">
<BR>Se noi scomponiamo n in numeri piuttosto grossi allora è possibile scomporre questi in numeri più piccoli e quindi la scomposizione non è ottimale.
<BR>Di conseguenza dobbiamo partire dal scegliere i numeri più piccoli; prendiamo i primi k numeri interi (escluso l\'1) tali che k(k+1)/2<=n e (k+1)(k+2)/2>n sia q la differenza tra la somma di questi k numeri ed n; esso sarà sicuramente minore di k; ora distribuiamo queste q unità affinchè il prodotto sia il maggiore possibile, cioè dando di volta in volta un unità al numero più piccolo a cui è cedibile senza portarlo uguale ad un altro.
<BR>Come risultato avremo scomposto n in due somme di numeri consecutivi (tali che il maggiore di una sia uguale al minore dell\'altra-2).
<BR>Questa scomposizione è ottimale; mi scuso per essermi espresso come un troglodità ma la dialettica non è il mio forte <IMG SRC="images/forum/icons/icon_cool.gif">

Inviato: 01 gen 1970, 01:33
da Antimateria
Dando una veloce occhiata alla dimostrazione di LB, mi pare molto simile alla mia. Il problema l\'ho preso da MathLinks, questa e\' la soluzione che ho postato (se vi interessa, <!-- BBCode Start --><I> <!-- BBCode Start --><A HREF="http://www.mathlinks.ro/viewtopic.php?t=5939" TARGET="_blank">questo e\' il link</A><!-- BBCode End --></I><!-- BBCode End -->):
<BR>
<BR>For a given n, let\'s call k-sum any set of k distinct integers greater than 1 whose sum is n, and let\'s call isle any maximal set of consecutive integers in a k-sum. A hole is any gap between two consecutive isles of a k-sum, and a 1-hole is a hole consisting of just one element. Note that, for n>1, the problem is solved by a k-sum, because the product of a decomposition containing 1 can always be increased by adding 1 to its greatest element.
<BR>
<BR>1) Suppose we have a k-sum: if it has at least two holes, or a hole that is not a 1-hole, we can get a new k-sum with a greater product. Indeed, if b-a>1, then (a+1)(b-1)>ab. So, in a finite number of such steps, we get a k-sum with no holes, or with just a 1-hole.
<BR>
<BR>2) We note also that, if 2<=a<b, then ab>a+b. So, if the least element of our k-sum is m>=5, we can increase the product by taking the (k+1)-sum with 2, m-2 and the elements of the previous k-sum that are greater than m. Iterating steps 1) and 2) a finite number of times, we get a k-sum with no holes or just a 1-hole, and with least element <=4.
<BR>
<BR>3) Now, suppose that {h} is the only hole of our k-sum. Then, if the k-sum doesn\'t contain 2 and its last isle has at least 2 elements, we can get a (k+1)-sum with greater product, by taking 2, h and all the elements of our previous k-sum, except for h+2.
<BR>
<BR>4) If our k-sum contains 5 but not 2 and 3, construct a (k+1)-sum substituting 5 with 2 and 3.
<BR>
<BR>5) If we have the 2-sum {4, 6}, take the 3-sum {2, 3, 5} instead. Clearly, after a finite number of steps, we can\'t increase our product anymore by applying this and the above methods.
<BR>
<BR>Suppose the algorithm ends up with some k-sum. There are just a few possible patterns for its elements:
<BR>a) 2, 3, 4, ..., k+1;
<BR>b) 2, 3, 4, ..., h-1, h+1, ..., k+1, k+2 (with 3<=h<=k+1);
<BR>c) 3, 4, 5, ..., k+2;
<BR>d) 3, 4, 5, ..., k+1, k+3.
<BR>
<BR>We claim that the sums of the elements of the above k-sum\'s are pairwise distinct for every k and every pattern, so proving that the algorithm can end up with just one possible k-sum, no matter where it starts. It will follow that this is also the k-sum with maximal product: in fact, the algorithm increases the product of every non-terminal k-sum.
<BR>Indeed, this is true within the same k, because any k covers exactly k+2 consecutive integers. And finally, we see that the maximal sum for a given k (case d) is just equal to the minimal sum for k+1 (case a) minus 1.[addsig]

Inviato: 01 gen 1970, 01:33
da Offidani
non basta dimostrare che 3^x è sempre maggiore di X^3. con x div 3 e intero?