diff --git a/TATA54/TENTOR/#tentaTATA5420240601sketch.org# b/TATA54/TENTOR/#tentaTATA5420240601sketch.org# index b6a290e2bfd7f4b574e22fabb5b5a84427135172..6a3c47b0e9970d0e3e4e32b45376a9600fcc619c 100644 --- a/TATA54/TENTOR/#tentaTATA5420240601sketch.org# +++ b/TATA54/TENTOR/#tentaTATA5420240601sketch.org# @@ -47,11 +47,15 @@ def H_L_tree(f, p: int, r: int): q = p^k R.<x> = ZZ[] f = x^5 + 2*x + 3 + df=f.diff(); df + f.roots(Integers(p),multiplicities=False) f.roots(Integers(q),multiplicities=False) - + #+end_src #+RESULTS: +: 5*x^4 + 2 +: [0, 2, 1] : [12, 26, 22] #+begin_src sage :session :results file :file "u1.png" diff --git a/TATA54/TENTOR/tenta-TATA54-20240601-losning.aux b/TATA54/TENTOR/tenta-TATA54-20240601-losning.aux new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..7aa2b6d3880833bcbd5c4a4426a7f63cfdecd293 --- /dev/null +++ b/TATA54/TENTOR/tenta-TATA54-20240601-losning.aux @@ -0,0 +1,6 @@ +\relax +\providecommand\babel@aux[2]{} +\@nameuse{bbl@beforestart} +\catcode `"\active +\babel@aux{swedish}{} +\gdef \@abspage@last{2} diff --git a/TATA54/TENTOR/tenta-TATA54-20240601-losning.log b/TATA54/TENTOR/tenta-TATA54-20240601-losning.log new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..8b823ddc172f018b8291b0db858048da96fb8c84 --- /dev/null +++ b/TATA54/TENTOR/tenta-TATA54-20240601-losning.log @@ -0,0 +1,221 @@ +This is pdfTeX, Version 3.141592653-2.6-1.40.25 (TeX Live 2023) (preloaded format=pdflatex 2024.5.13) 20 MAY 2024 12:21 +entering extended mode + restricted \write18 enabled. + file:line:error style messages enabled. + %&-line parsing enabled. +**tenta-TATA54-20240601-losning.tex +(./tenta-TATA54-20240601-losning.tex +LaTeX2e <2022-11-01> patch level 1 +L3 programming layer <2023-02-22> +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/base/article.cls +Document Class: article 2022/07/02 v1.4n Standard LaTeX document class +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/base/size12.clo +File: size12.clo 2022/07/02 v1.4n Standard LaTeX file (size option) +) +\c@part=\count185 +\c@section=\count186 +\c@subsection=\count187 +\c@subsubsection=\count188 +\c@paragraph=\count189 +\c@subparagraph=\count190 +\c@figure=\count191 +\c@table=\count192 +\abovecaptionskip=\skip48 +\belowcaptionskip=\skip49 +\bibindent=\dimen140 +) +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/a4wide/a4wide.sty +Package: a4wide 1994/08/30 + +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/ntgclass/a4.sty +Package: a4 2023/01/10 v1.2g A4 based page layout +)) +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/tools/enumerate.sty +Package: enumerate 2015/07/23 v3.00 enumerate extensions (DPC) +\@enLab=\toks16 +) +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/amsmath/amsmath.sty +Package: amsmath 2022/04/08 v2.17n AMS math features +\@mathmargin=\skip50 + +For additional information on amsmath, use the `?' option. +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/amsmath/amstext.sty +Package: amstext 2021/08/26 v2.01 AMS text + +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/amsmath/amsgen.sty +File: amsgen.sty 1999/11/30 v2.0 generic functions +\@emptytoks=\toks17 +\ex@=\dimen141 +)) +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/amsmath/amsbsy.sty +Package: amsbsy 1999/11/29 v1.2d Bold Symbols +\pmbraise@=\dimen142 +) +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/amsmath/amsopn.sty +Package: amsopn 2022/04/08 v2.04 operator names +) +\inf@bad=\count193 +LaTeX Info: Redefining \frac on input line 234. +\uproot@=\count194 +\leftroot@=\count195 +LaTeX Info: Redefining \overline on input line 399. +LaTeX Info: Redefining \colon on input line 410. +\classnum@=\count196 +\DOTSCASE@=\count197 +LaTeX Info: Redefining \ldots on input line 496. +LaTeX Info: Redefining \dots on input line 499. +LaTeX Info: Redefining \cdots on input line 620. +\Mathstrutbox@=\box51 +\strutbox@=\box52 +LaTeX Info: Redefining \big on input line 722. +LaTeX Info: Redefining \Big on input line 723. +LaTeX Info: Redefining \bigg on input line 724. +LaTeX Info: Redefining \Bigg on input line 725. +\big@size=\dimen143 +LaTeX Font Info: Redeclaring font encoding OML on input line 743. +LaTeX Font Info: Redeclaring font encoding OMS on input line 744. +\macc@depth=\count198 +LaTeX Info: Redefining \bmod on input line 905. +LaTeX Info: Redefining \pmod on input line 910. +LaTeX Info: Redefining \smash on input line 940. +LaTeX Info: Redefining \relbar on input line 970. +LaTeX Info: Redefining \Relbar on input line 971. +\c@MaxMatrixCols=\count199 +\dotsspace@=\muskip16 +\c@parentequation=\count266 +\dspbrk@lvl=\count267 +\tag@help=\toks18 +\row@=\count268 +\column@=\count269 +\maxfields@=\count270 +\andhelp@=\toks19 +\eqnshift@=\dimen144 +\alignsep@=\dimen145 +\tagshift@=\dimen146 +\tagwidth@=\dimen147 +\totwidth@=\dimen148 +\lineht@=\dimen149 +\@envbody=\toks20 +\multlinegap=\skip51 +\multlinetaggap=\skip52 +\mathdisplay@stack=\toks21 +LaTeX Info: Redefining \[ on input line 2953. +LaTeX Info: Redefining \] on input line 2954. +) +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/amsfonts/amssymb.sty +Package: amssymb 2013/01/14 v3.01 AMS font symbols + +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/amsfonts/amsfonts.sty +Package: amsfonts 2013/01/14 v3.01 Basic AMSFonts support +\symAMSa=\mathgroup4 +\symAMSb=\mathgroup5 +LaTeX Font Info: Redeclaring math symbol \hbar on input line 98. +LaTeX Font Info: Overwriting math alphabet `\mathfrak' in version `bold' +(Font) U/euf/m/n --> U/euf/b/n on input line 106. +)) +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/amscls/amsthm.sty +Package: amsthm 2020/05/29 v2.20.6 +\thm@style=\toks22 +\thm@bodyfont=\toks23 +\thm@headfont=\toks24 +\thm@notefont=\toks25 +\thm@headpunct=\toks26 +\thm@preskip=\skip53 +\thm@postskip=\skip54 +\thm@headsep=\skip55 +\dth@everypar=\toks27 +) +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/base/inputenc.sty +Package: inputenc 2021/02/14 v1.3d Input encoding file +\inpenc@prehook=\toks28 +\inpenc@posthook=\toks29 +) +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/generic/babel/babel.sty +Package: babel 2023/02/13 3.86 The Babel package +\babel@savecnt=\count271 +\U@D=\dimen150 +\l@unhyphenated=\language85 + +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/generic/babel/txtbabel.def) +\bbl@readstream=\read2 +\bbl@dirlevel=\count272 + +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/generic/babel-swedish/swedish.ldf +Language: swedish 2021/02/06 v2.3e Swedish support from the babel system +Package babel Info: Making " an active character on input line 90. +)) +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/generic/babel/locale/sv/babel-swedish.tex +Package babel Info: Importing font and identification data for swedish +(babel) from babel-sv.ini. Reported on input line 11. +) +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/l3backend/l3backend-pdftex.def +File: l3backend-pdftex.def 2023-01-16 L3 backend support: PDF output (pdfTeX) +\l__color_backend_stack_int=\count273 +\l__pdf_internal_box=\box53 +) +(./tenta-TATA54-20240601-losning.aux) +\openout1 = `tenta-TATA54-20240601-losning.aux'. + +LaTeX Font Info: Checking defaults for OML/cmm/m/it on input line 20. +LaTeX Font Info: ... okay on input line 20. +LaTeX Font Info: Checking defaults for OMS/cmsy/m/n on input line 20. +LaTeX Font Info: ... okay on input line 20. +LaTeX Font Info: Checking defaults for OT1/cmr/m/n on input line 20. +LaTeX Font Info: ... okay on input line 20. +LaTeX Font Info: Checking defaults for T1/cmr/m/n on input line 20. +LaTeX Font Info: ... okay on input line 20. +LaTeX Font Info: Checking defaults for TS1/cmr/m/n on input line 20. +LaTeX Font Info: ... okay on input line 20. +LaTeX Font Info: Checking defaults for OMX/cmex/m/n on input line 20. +LaTeX Font Info: ... okay on input line 20. +LaTeX Font Info: Checking defaults for U/cmr/m/n on input line 20. +LaTeX Font Info: ... okay on input line 20. +LaTeX Font Info: Trying to load font information for U+msa on input line 36. + + +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/amsfonts/umsa.fd +File: umsa.fd 2013/01/14 v3.01 AMS symbols A +) +LaTeX Font Info: Trying to load font information for U+msb on input line 36. + + +(/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/amsfonts/umsb.fd +File: umsb.fd 2013/01/14 v3.01 AMS symbols B +) +Overfull \hbox (5.51347pt too wide) in paragraph at lines 67--75 +[]\OT1/cmr/bx/n/12 L[]\OT1/cmr/m/n/12 osning: Pa-ra-met-ri-se-ra ra-tio-nellt g +e-nom att skic-ka $\OML/cmm/m/it/12 k \OMS/cmsy/m/n/12 2 []$ \OT1/cmr/m/n/12 ti +ll den uni-ka sk[]arningspunkten + [] + +[1 + +{/var/lib/texmf/fonts/map/pdftex/updmap/pdftex.map}] [2] +(./tenta-TATA54-20240601-losning.aux) ) +Here is how much of TeX's memory you used: + 2974 strings out of 476041 + 47335 string characters out of 5793174 + 1860388 words of memory out of 6000000 + 23420 multiletter control sequences out of 15000+600000 + 521249 words of font info for 65 fonts, out of 8000000 for 9000 + 1137 hyphenation exceptions out of 8191 + 56i,6n,62p,252b,223s stack positions out of 10000i,1000n,20000p,200000b,200000s +</usr/share/texlive/texmf-dist/fonts/typ +e1/public/amsfonts/cm/cmbx12.pfb></usr/share/texlive/texmf-dist/fonts/type1/pub +lic/amsfonts/cm/cmex10.pfb></usr/share/texlive/texmf-dist/fonts/type1/public/am +sfonts/cm/cmmi10.pfb></usr/share/texlive/texmf-dist/fonts/type1/public/amsfonts +/cm/cmmi12.pfb></usr/share/texlive/texmf-dist/fonts/type1/public/amsfonts/cm/cm +mi6.pfb></usr/share/texlive/texmf-dist/fonts/type1/public/amsfonts/cm/cmmi8.pfb +></usr/share/texlive/texmf-dist/fonts/type1/public/amsfonts/cm/cmmib10.pfb></us +r/share/texlive/texmf-dist/fonts/type1/public/amsfonts/cm/cmr10.pfb></usr/share +/texlive/texmf-dist/fonts/type1/public/amsfonts/cm/cmr12.pfb></usr/share/texliv +e/texmf-dist/fonts/type1/public/amsfonts/cm/cmr8.pfb></usr/share/texlive/texmf- +dist/fonts/type1/public/amsfonts/cm/cmsy10.pfb></usr/share/texlive/texmf-dist/f +onts/type1/public/amsfonts/cm/cmsy8.pfb> +Output written on tenta-TATA54-20240601-losning.pdf (2 pages, 129981 bytes). +PDF statistics: + 71 PDF objects out of 1000 (max. 8388607) + 42 compressed objects within 1 object stream + 0 named destinations out of 1000 (max. 500000) + 1 words of extra memory for PDF output out of 10000 (max. 10000000) + diff --git a/TATA54/TENTOR/tenta-TATA54-20240601-losning.pdf b/TATA54/TENTOR/tenta-TATA54-20240601-losning.pdf new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..4e982f03e0d8585d5b7206b310d920d863515aab Binary files /dev/null and b/TATA54/TENTOR/tenta-TATA54-20240601-losning.pdf differ diff --git a/TATA54/TENTOR/tenta-TATA54-20240601-losning.tex b/TATA54/TENTOR/tenta-TATA54-20240601-losning.tex new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..976b17052c7c7d014a245ddac7d95fd38df46988 --- /dev/null +++ b/TATA54/TENTOR/tenta-TATA54-20240601-losning.tex @@ -0,0 +1,130 @@ +\documentclass[12pt,a4paper]{article} +%\usepackage{times} +%\usepackage{euler} +\usepackage{a4wide} +\usepackage{enumerate} +\usepackage{amsmath,amssymb,amsthm} +\usepackage[utf8]{inputenc} +\usepackage[swedish]{babel} +\newcommand{\sgd}{\mathrm{sgd}} +\newcommand{\set}[1]{\left\{{#1}\right\}} +\newcommand{\vek}[1]{\boldsymbol{#1}} +\newcommand\setsuchas[2]{\left\{\,{#1}\,\vrule\,{#2}\,\right\}} +\newcommand{\Z}{\boldsymbol{Z}} +\newcommand{\Reals}{\boldsymbol{R}} +\newcommand{\QQ}{\boldsymbol{QQ}} +\newcommand{\legendre}[2]{\genfrac{(}{)}{}{}{#1}{#2}} +\newcommand{\divides}[2]{{#1} \lvert {#2}} +\newcommand{\soln}{\textbf Lösning: } +\pagestyle{empty} +\begin{document} +\noindent{ +Talteori 6hp, Kurskod TATA54, Provkod TEN1 \\ +1 juni 2024 \\ +LINKÖPINGS UNIVERSITET\\ +Matematiska Institutionen\\ +Examinator: Jan Snellman} + +\bigskip +Lösningsförslag + +Alla problem ger maximalt 3 poäng. Full poäng kräver fullständig lösning. +8p räcker för betyg 3, 11p för betyg 4, 14p för betyg 5. + +\medskip + +{\small{Med \(\mu\) avses Möbiusfunktionen, den multiplikativa funktion som uppfyller +\(\mu(1)=1\), \(\mu(p)=-1\) för \(p\) primtal, och \(\mu(n)=0\) för alla \(n>1\) som +delas av kvadraten av något primtal. Med \(\phi\) avses Eulers phi-funktion, +som räknar antalet multiplikativt inverterbara kongruensklasser modulo \(n\).}} + +\medskip + +\begin{enumerate}[1)] + +\item Hitta alla lösningar till + \begin{displaymath} + x^5 +2x +3 \equiv 0 \mod 27 + \end{displaymath} + och bestäm \textbf{antalet} sådana lösningar modulo 81. + \soln + Polynomet \(f(x) = x^5 + 2x +3 \equiv x(x^4-1) \mod 3\), + så det har nollställena 0,1,-1 modulo 3. + Den formella derivatan är + \(f'(x)=5x^4+2 \equiv -(x^4+1) \mod 3\) vilket är + skiljt från noll evaluerat på de tre nollställena. + Alla dessa tre nollställen lyfter alltså unikt till + nollställen modulo \(3^k\) enligt Hensels lemma, + så det finns 3 nollställen modulo 27 och modulo 81. + Modulo 27 är dessa 12, 22, och 26. + + +\item Hitta alla rationella punkter på kurvan + \begin{displaymath} + x^2 -7y^2 - 1 = 0 + \end{displaymath} + + \soln Parametrisera rationellt genom + att skicka \(k \in \Reals\) + till den unika skärningspunkten mellan kurvan och linjen + med lutning \(k\) genom \((-1,0)\). Det ger en bijektion + mellan kurvans högra gren och ett intervall av reella linjen; + denna bijektion skickar rationella \(k\) till + rationella punkter, och omvänt. Använd symmetri för att + få med vänstra grenen. + + +\item + Ange explicit två olika punkter på kurvan + \begin{displaymath} + (x^2 -7y^2 - 1)(x^2-7y^2+1)=0 + \end{displaymath} + vars koordinater är positiva heltal; beskriv alla övriga + sådana punkter. + + \soln + En punkt \((x,y)\) på kurvan uppfyller antingen + \(x^2-7y^2=1\) eller + \(x^2-7y^2=-1\). Heltalspunkter är således antingen lösningar + till Pells ekvation, eller till ``negativa Pell''. + Kedjebråksutvecklingen är + \[\sqrt{7} = [2; \overline{1,1,1,4}] \] + Sats i Rosen ger att +\item + Låt \(\tau(n)\) beteckna antalet positiva delare till heltalet \(n\). + Visa att + \[ + \sum_{\divides{k}{n}} \tau(k) + = \prod_{j=1}^r \binom{a_j + 2}{2} + \] + då \(n\) har primfaktoriseringen \(n=\prod_{j=1}^r p_j^{a_j}\). + Visa även att + \[ + \sum_{k=1}^n \tau(k) = + \sum_{k=1}^n \left \lfloor \frac{n}{k} \right \rfloor + \] + + \item + Låt \(p\) vara ett udda primtal. Visa att ekvationen + \[ x^4 \equiv -1 \mod p\] + är lösbar om och endast om \(p \equiv 1 \mod 8\). + +\item Vad är den största multiplikativa ordningen + av ett heltal modulo 99? + Ange något sådant heltal av maximal multiplikativ ordning. + +\item Visa att \(n^3(n^{18}-1) \equiv 0 \mod 26\) + för alla heltal \(n\). +\end{enumerate} + + + + +\end{document} + +%%% Local Variables: +%%% mode: latex +%%% TeX-master: t +%%% End: + + diff --git a/TATA54/TENTOR/tenta-TATA54-20240601-losning.tex~ b/TATA54/TENTOR/tenta-TATA54-20240601-losning.tex~ new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..775f11077a2530537d4f0d5677bd747e18c36d21 --- /dev/null +++ b/TATA54/TENTOR/tenta-TATA54-20240601-losning.tex~ @@ -0,0 +1,98 @@ +\documentclass[12pt,a4paper]{article} +%\usepackage{times} +%\usepackage{euler} +\usepackage{a4wide} +\usepackage{enumerate} +\usepackage{amsmath,amssymb,amsthm} +\usepackage[utf8]{inputenc} +\usepackage[swedish]{babel} +\newcommand{\sgd}{\mathrm{sgd}} +\newcommand{\set}[1]{\left\{{#1}\right\}} +\newcommand{\vek}[1]{\boldsymbol{#1}} +\newcommand\setsuchas[2]{\left\{\,{#1}\,\vrule\,{#2}\,\right\}} +\newcommand{\Z}{\boldsymbol{Z}} +\newcommand{\legendre}[2]{\genfrac{(}{)}{}{}{#1}{#2}} +\newcommand{\divides}[2]{{#1} \lvert {#2}} +\pagestyle{empty} +\begin{document} +\noindent{ +Talteori 6hp, Kurskod TATA54, Provkod TEN1 \\ +1 juni 2024 \\ +LINKÖPINGS UNIVERSITET\\ +Matematiska Institutionen\\ +Examinator: Jan Snellman} + +\bigskip + + +Alla problem ger maximalt 3 poäng. Full poäng kräver fullständig lösning. +8p räcker för betyg 3, 11p för betyg 4, 14p för betyg 5. + +\medskip + +{\small{Med \(\mu\) avses Möbiusfunktionen, den multiplikativa funktion som uppfyller +\(\mu(1)=1\), \(\mu(p)=-1\) för \(p\) primtal, och \(\mu(n)=0\) för alla \(n>1\) som +delas av kvadraten av något primtal. Med \(\phi\) avses Eulers phi-funktion, +som räknar antalet multiplikativt inverterbara kongruensklasser modulo \(n\).}} + +\medskip + +\begin{enumerate}[1)] + +\item Hitta alla lösningar till + \begin{displaymath} + x^5 +2x +3 \equiv 0 \mod 27 + \end{displaymath} + och bestäm \textbf{antalet} sådana lösningar modulo 81. + +\item Hitta alla rationella punkter på kurvan + \begin{displaymath} + x^2 -7y^2 - 1 = 0 + \end{displaymath} + +\item + Ange explicit två olika punkter på kurvan + \begin{displaymath} + (x^2 -7y^2 - 1)(x^2-7y^2+1)=0 + \end{displaymath} + vars koordinater är positiva heltal; beskriv alla övriga + sådana punkter. + +\item + Låt \(\tau(n)\) beteckna antalet positiva delare till heltalet \(n\). + Visa att + \[ + \sum_{\divides{k}{n}} \tau(k) + = \prod_{j=1}^r \binom{a_j + 2}{2} + \] + då \(n\) har primfaktoriseringen \(n=\prod_{j=1}^r p_j^{a_j}\). + Visa även att + \[ + \sum_{k=1}^n \tau(k) = + \sum_{k=1}^n \left \lfloor \frac{n}{k} \right \rfloor + \] + + \item + Låt \(p\) vara ett udda primtal. Visa att ekvationen + \[ x^4 \equiv -1 \mod p\] + är lösbar om och endast om \(p \equiv 1 \mod 8\). + +\item Vad är den största multiplikativa ordningen + av ett heltal modulo 99? + Ange något sådant heltal av maximal multiplikativ ordning. + +\item Visa att \(n^3(n^{18}-1) \equiv 0 \mod 26\) + för alla heltal \(n\). +\end{enumerate} + + + + +\end{document} + +%%% Local Variables: +%%% mode: latex +%%% TeX-master: t +%%% End: + +