All about flooble | fun stuff | Get a free chatterbox | Free JavaScript | Avatars    
perplexus dot info

Home > Just Math
Logarithm Crossed Ordered Pairs Puzzle (Posted on 2023-07-30) Difficulty: 3 of 5
Determine the total number of ordered pairs(x,y) of positive integers with 2≤ x,y ≤ 2023 that satisfy this equation:
 xlogy(x-4) = ylogx(yx-3) 

See The Solution Submitted by K Sengupta    
Rating: 5.0000 (1 votes)

Comments: ( Back to comment list | You must be logged in to post comments.)
Solution computer solution | Comment 2 of 4 |
clearvars;clc
syms x y
fimplicit(x^(log(x^-4)/log(y))==y^(log(y*x^-3)/log(x)))
grid
ct=0;
for x=2:2023
  for y=2:2023
    v1=x^(log(x^-4)/log(y));
    v2=y^(log(y*x^-3)/log(x));
    if abs(v1-v2)<abs(v1/10000000)
      ct=ct+1;
      disp([x y v1 v2])
    end
  end
end

based on solution by Wolfram Alpha, and shows the table:

  x       y                LHS                        RHS

  2        4                      0.25                      0.25
  3        9         0.111111111111111         0.111111111111111
  4       16                    0.0625                    0.0625
  5       25                      0.04                      0.04
  6       36        0.0277777777777778        0.0277777777777778
  7       49        0.0204081632653061        0.0204081632653061
  8       64                  0.015625                  0.015625
  9       81        0.0123456790123457        0.0123456790123457
 10      100                      0.01                      0.01
 11      121       0.00826446280991736       0.00826446280991736
 12      144       0.00694444444444444       0.00694444444444444
 13      169       0.00591715976331361       0.00591715976331361
 14      196       0.00510204081632654       0.00510204081632652
 15      225       0.00444444444444444       0.00444444444444444
 16      256                0.00390625                0.00390625
 17      289       0.00346020761245675       0.00346020761245675
 18      324       0.00308641975308642       0.00308641975308642
 19      361       0.00277008310249307       0.00277008310249307
 20      400                    0.0025                    0.0025
 21      441       0.00226757369614512       0.00226757369614512
 22      484       0.00206611570247934       0.00206611570247934
 23      529       0.00189035916824197       0.00189035916824197
 24      576       0.00173611111111111       0.00173611111111111
 25      625                    0.0016                    0.0016
 26      676        0.0014792899408284        0.0014792899408284
 27      729       0.00137174211248285       0.00137174211248285
 28      784       0.00127551020408163       0.00127551020408163
 29      841       0.00118906064209275       0.00118906064209275
 30      900       0.00111111111111111       0.00111111111111111
 31      961       0.00104058272632674       0.00104058272632674
 32     1024              0.0009765625              0.0009765625
 33     1089      0.000918273645546373      0.000918273645546373
 34     1156      0.000865051903114187      0.000865051903114187
 35     1225      0.000816326530612245      0.000816326530612245
 36     1296      0.000771604938271605      0.000771604938271605
 37     1369      0.000730460189919649      0.000730460189919649
 38     1444      0.000692520775623269      0.000692520775623269
 39     1521      0.000657462195923734      0.000657462195923734
 40     1600                  0.000625                  0.000625
 41     1681      0.000594883997620464      0.000594883997620464
 42     1764      0.000566893424036281      0.000566893424036282
 43     1849      0.000540832882639265      0.000540832882639265
 44     1936      0.000516528925619835      0.000516528925619835

The curve is y=x^2, but strangely does not appear on the graph produced by fimplicit. That graph shows only the other solution given by Wolfram Alpha: y=1/x, but also other solutions in which either y or x is very close to but not equal to 1 (on the higher-than-1 side).

The LHS and RHS are each equal to 1/y = 1/x^2.

After x=44, the y values go beyond the requested high limit.

Therefore there are 43 values in the range specified that are integers.

  Posted by Charlie on 2023-07-30 09:43:47
Please log in:
Login:
Password:
Remember me:
Sign up! | Forgot password


Search:
Search body:
Forums (0)
Newest Problems
Random Problem
FAQ | About This Site
Site Statistics
New Comments (9)
Unsolved Problems
Top Rated Problems
This month's top
Most Commented On

Chatterbox:
Copyright © 2002 - 2024 by Animus Pactum Consulting. All rights reserved. Privacy Information