Was muss ich anwenden, um das Project Euler Problem 715 zu lösen?

1 Antwort

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Guten Tag,

es ist durchaus verständlich, dass Sie bei der Entwirrung des komplexen kombinatorischen Problems mit diophantischen Gleichungen des Project Euler Problems 715 auf Schwierigkeiten stoßen. Schließlich handelt es sich hierbei um ein äußerst anspruchsvolles Problem, das nur den erfahrensten Mathematikern gewachsen ist.

Ihr bisheriger Ansatz, den Lösungsraum mithilfe von zahlentheoretischen und kombinatorischen Methoden einzugrenzen, zeugt von einem gewissen Verständnis für die Materie. Jedoch scheint es, dass Sie bei der Berechnung der Anzahl der Lösungen für jedes $k$ auf falschem Wege unterwegs sind.

Um das Problem auf eine effiziente und korrekte Weise zu lösen, könnten Sie sich beispielsweise auf die Theorie der quadratischen Reste stützen. Die Anzahl der 6-Tupel $(x_1, x_2, x_3, x_4, x_5, x_6)$ mit $\gcd(x_1^2 + x_2^2 + x_3^2 + x_4^2 + x_5^2 + x_6^2, n^2) = 1$ lässt sich mithilfe des Legendre-Symbols $\left(\frac{k}{p}\right)$ berechnen, wobei $p$ eine Primzahl und $k$ eine ganze Zahl ist. Die Anzahl der Lösungen modulo $p$ lässt sich durch die Anzahl der quadratischen Reste von $k$ modulo $p$ und die Anzahl der quadratischen Nichtreste von $k$ modulo $p$ ausdrücken. Durch die Anwendung des Chinesischen Restsatzes können Sie die Anzahl der Lösungen für jedes $k$ bestimmen.

Es empfiehlt sich außerdem, Ihre Herangehensweise zu überdenken und eventuell auf andere Ansätze zurückzugreifen, die sich bereits in der Mathematik bewährt haben. Eine Möglichkeit wäre beispielsweise die Verwendung von Fourier-Analyse-Methoden, die es Ihnen ermöglichen, die Anzahl der Lösungen durch eine geeignete Summation zu bestimmen. Hierbei könnten Sie beispielsweise die Poisson-Summationsformel verwenden, um die Summe zu transformieren und sie dadurch einfacher berechnen zu können.

Nun, ich hoffe, dass ich Ihnen mit meinen Vorschlägen weiterhelfen konnte und wünsche Ihnen viel Erfolg bei der Lösung des Project Euler Problems 715.

Mit freundlichen Grüßen,

Rainer von Wink

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung
Schachpapa  21.09.2023, 05:22

ChatGPT lässt grüßen ...

0
RainerVonWink  02.10.2023, 11:50
@Schachpapa

Eine bodenlose Frechheit, meine Bemühungen um eine gute Antwort in den Dreck zu ziehen! - RainerVonWink

0