Modulo

Po krótkiej wycieczce do Turcji powracam do trójkątów liczbowych. To obiekty mało znane, poza trójkątem Pascala, a ciekawe. Przygotowałem artykuł o tych cudakach do Świata nauki; ściślej – o niektórych z nich, pozostałe przemycam do Łamiblogu.

Można powiedzieć, że trójkąty liczbowe są równoboczne, bo na każdym boku znajduje się tyle samo liczb, zaś wszystkie tworzące trójkąt tkwią w nim jak punkty w graficznym przedstawieniu liczb trójkątnych.

 

Liczba liczb w trójkątach liczbowych jest więc zawsze liczbą trójkątną. Każdy tworzy się albo od wierzchołka, jak trójkąt Pascala, albo od podstawy, jak trójkąt różnicowy lub modularny. O różnicowych już trochę pisałem – tu i tu. O modularnych było przedpoprzednio, a cdn. teraz. Przypomnę, że tworzy się je, wpisując nad parami liczb ich sumy, ale niektóre sumy, np. dwucyfrowe, zapisywane są modulo x, czyli są pomniejszane o x. Przedpoprzednio x równało się 9, więc np. zamiast 15 sumą było 6. Inaczej mówiąc, sumą była suma cyfr sumy:).

Ciekawe zadanie wiąże się z trójkątami modularnymi złożonymi z t liczb, w których modulo t zapisywane są wszystkie sumy większe od t, czyli w tym przypadku są pomniejszane o t (z definicji: „a modulo n” oznacza resztę z dzielenia a przez n). Zatem żadna z tworzących trójkąt t liczb nie będzie większa od t. Oto dwa przykłady dla t = 6; sumy zapisane modulo 6 są niebieskie.

 

Drugi przykład jest jedynym  jednym z dwóch dla t = 6 rozwiązańniem następującego „zakręconego” problemu: czy dla każdego t (3, 6, 10, 15, 21,…) istnieje trójkąt bez powtórek, czyli złożony z wszystkich liczb od 1 do t?
Dla t = 6 szukanie rozwiązania jest proste, bo próbowanie i błądzenie trwa krótko. Wystarczy zauważyć, że w wierzchołku zawsze będzie t (gdyby było niżej, to jakaś liczba pojawiłaby się dwukrotnie), a potem dopasowywać kolejno liczby w drugim i trzecim rzędzie.
A czy istnieje rozwiązanie dla t = 10? Odpowiedzieć na to pytanie, czyli znaleźć (lub nie) trójkąt, to jedno. Drugie i ciekawsze wydaje się znalezienie pomysłu na choć trochę szybsze i sprytniejsze rozwiązywanie niż mozolna metoda prób i błędów lub odpowiadający jej komputerowy backtracking.

Komentarze z prawidłowymi rozwiązaniami uwalniane są wieczorem w przeddzień kolejnego wpisu. Wpisy pojawiają się co 3 dni.