Ecuación diofántica

Llámase "ecuación diofántica" o "ecuaciones diofantinas" a cualesquier ecuación alxebraica, de dos o más incógnites, que los sos coeficientes percuerren el conxuntu de los númberos enteros, de les que se busquen soluciones enteres, esto ye, que pertenezan al conxuntu de los númberos enteros. Les ecuaciones diofánticas tienen la carauterística de tener soluciones infinites, siempres y cuando diches soluciones pertenezan al conxuntu de los númberos enteros. Les ecuaciones diofantinas tienen siempres la forma; 

Propiedá: Una condición necesario y abondo por que la ecuación  con  perteneciente a los enteros, tenga solución ye que'l máximu común divisor de  y  estreme a 

 Exemplu 
Un exemplu d'ecuación diofántica ye:

Esta ecuación tien infinites soluciones nos númberos enteros. Como regla xeneral, sicasí, les ecuaciones qu'apaecen nos problemes tienen restricciones que nos ayudar a llindanos a un pequeñu númberu de casos ya inclusive a una única solución.

Por casu, na nuesa ecuación, si acutamos los posibles valores de  y  a los enteros positivos, tenemos 4 soluciones pa :
(1, 4) (2, 3) (3, 2) (4, 1)

Un problema matemáticu bien famosu que se resuelve per mediu d'ecuaciones diofánticas ye'l del problema del monu y los cocos monu y los cocos.

 Ecuación diofántica llinial 
La ecuación diofántica  o identidá de Bézout tien solución si y solu si d = mcd(A, B) (máximu común divisor) ye un divisor de C. Nesi casu la ecuación tien una infinidá de soluciones.

Similarmente la ecuación  tien solución si y solu si d = mcd(a1, a2,...,an) ye un divisor de C.

 Solución xeneral 
Supongamos la ecuación diofántica . Solo tien solución si . Pa buscar el  emplegamos l'algoritmu d'Euclides. Si una ecuación diofántica tien solución, necesariamente tien infinites soluciones y toes son de la forma:

Onde  y  y  son una solución particular de la ecuación.

Esta solución pa númberos enteros oldea cola solución de la mesma ecuación cuando se considera que A, B, C, x y y son númberos reales, que ta formada por infinites soluciones de la forma: y = (C - x*A)/B (suponiendo B distintu de cero).

 Solución particular 
P'atopar una solución particular usamos la identidá de Bézout xunto al algoritmu d'Euclides. Esto danos  y . Veamos l'exemplu:

Tenemos la ecuación diofántica 6x + 10y = 104
 Buscamos el d = mcd(6, 10). Al traviés del algoritmu d'Euclides atopamos que d  = 2.
 Como d|C (onde "|" significa "estrema a"), esto ye, 2|104, Calculamos una solución particular por aciu la Identidá de Bézout: x1 = 2 y y1 = -1. La ecuación quedaría asina: 6 · 2 + 10 · (-1) = 2.
 Agora tenemos una solución pa la ecuación 6x + 10y = 2. Con x1 = 2 y y1 = -1. Si multiplicamos cada parte de la ecuación por C/d (104 / 2 = 52), vamos tener la solución particular de la nuesa ecuación orixinal (6x + 10y = 104). La ecuación quedaría asina: 6 · 2 · 52 + 10 · (-1) · 52 = 104
 Colo que vimos enriba, buscamos la solución xeneral:

 Ecuación pitagórica 
Llámase ecuación pitagórica a la ecuación  con . Cualquier terna (x, y, z) solución de la ecuación anterior conozse como terna pitagórica. Amás si (x, y, z) ye una terna pitagórica solución de la ecuación pitagórica tamién la serán:

 La terna alternando x y y: (y, x, z).
 Una terna múltiplu (ky, kx, kz).
 Una terna con dalgún signu camudáu (-x, y, z), (x, -y, z) o (y, x, -z)
 Cualesquier otra terna llograda por aciu una combinación de los procedimientos anteriores.

Dizse qu'una terna ye primitiva, si'l máximu común divisor de x, y, z ye la unidá, esto ye, mcd(x,y,z) = 1. En toa terna primitiva siquier unu de los númberos x o y ye par y z ye impar. Puede trate que neses condiciones toles ternes primitives que son soluciones de la ecuación pitagórica son de la forma:
La solución yá apaecía n'obrar cume d'Euclides, según HOfmann autor de Historia de la matemática ISBN 988-18-6286-4

Apurra de Platón
A Platón débese-y un apurra sobre'l casu cuando él formula como los llaos d'un triángulu rectángulu, en númberos enteros  , ensin dala dulda nun tuvo influencia nel desenvolvimientu matemáticu xeneral.Hofmann. Op. cit.

 Ternes pitagóriques 
Cuando los númberos enteros positivos o, v, w representen los llargores de los llaos d'un triángulu rectángulu, la terna (o, v, w) dizse que ye una terna pitagórica. Por casu (3,4,5), (7,24,25) y (9, 40, 41) son ternes pitagóriques."L'inxeniu nes matemátiques" de Ross Honsberger (1994) ISBN 85731-14-X páx.120

Ecuación diofántica cúbica
La ecuación 
 foi resuelta automáticamente por Ramanujan, quien dio como soluciones- contemplando les cifres qu'apaecíen na placa d'un automóvil- los pares ordenaos (1,12), (12,1) (10,9) (9,10).Anéudota comentada pol matemáticu británicu Hardy

 El décimu problema de Hilbert 
En 1900, David Hilbert propunxo una famosa llista de problemes que la so solución considerar concedería grandes aportaciones a les matemátiques. Unu d'ellos, el décimu problema concretamente, referir a la solubilidá xeneral de les ecuaciones diofánticas, qu'a principios de sieglu yera un problema abiertu. El problema foi resueltu finalmente en 1970, cuando un resultáu novedosa en lóxica matemática conocíu como teorema de Matiyasevich contestaba negativamente al problema de Hilbert: nun esiste un procedimientu xeneral que dexe establecer cuantes soluciones tien una ecuación diofántica.

 Ver tamién 
 Teoría de númberos
 Décimu problema de Hilbert

 Notes y referencies 

 Bibliografía 





 Enllaces esternos