Giải phương trình nghiệm nguyên \(2^x+3^y=z^2\)
Nếu y=0 thì \(2^x=\left(z-1\right)\left(z+1\right)\)
Nếu \(x=0\Rightarrow\left(z-1\right)\left(z+1\right)=1\Rightarrow pt\) vô nghiệm.
Nếu \(x\ne0\Rightarrow\left(z-1\right)\left(z+1\right)\) chẵn
Đặt \(z-1=2m\Rightarrow z+1=2m+2\Rightarrow2^x=\left(z-1\right)\left(z+1\right)=4m\left(m+1\right)\)
Bên trái là lũy thừa cơ số 2,vế phải là tích của 4 cho tích của 2 số tự nhiên liên tiếp nên dễ dàng suy ra m=1 suy ra x=3;z=3
Nếu \(y\ne0\)
Nếu x lẻ ta có:\(2^x\equiv2\left(mod3\right)\Rightarrow2^x+3^y\equiv2\left(mod3\right)\Rightarrow z^2\equiv2\left(mod3\right)\) ( vô lý )
Nếu x=0 ta có:\(3^y=\left(z-1\right)\left(z+1\right)\Rightarrow z=2\Rightarrow y=1\)
Nếu x khác 0 ta có x là số chẵn nên \(2^x\equiv0\left(mod4\right);z^2\equiv0;1\left(mod4\right)\Rightarrow3^y\equiv1\left(mod4\right)\Rightarrow y=2k\)
Ta có:\(2^x=z^2-\left(3^k\right)^2=\left(z-3^k\right)\left(z+3^k\right)\)
Khi đó \(\left(z-3^k\right)\left(z+3^k\right)=2^u\cdot2^v\Rightarrow\hept{\begin{cases}z-3^k=2^u\\z+3^k=2v\end{cases}}\Rightarrow2\cdot3^k=2^u\left(2^{u-v}-1\right)\Rightarrow u=1\)
\(\Rightarrow z-3^k=2\Rightarrow2^{v-1}-3^k=1\)
\(3^k\equiv0\left(mod3\right)\Rightarrow2^{v-1}\equiv1\left(mod3\right)\Rightarrow v-1=2t\)
\(pt\Leftrightarrow2^{2t}-3^k=1\Rightarrow3^k=\left(2^t-1\right)\left(2^t+1\right)\Rightarrow\hept{\begin{cases}2^t-1=3^{k_1}\\2^t+1=3^{k_2}\end{cases}}\)
\(\Rightarrow3^{k_2}-3^{k_1}=2\Rightarrow3^{k_1}+2=3^{k_2}\Rightarrow k_1=0;k_2=1\Rightarrow z=5\Rightarrow x=4;y=2;z=5\)
Vậy bộ ba nghiệm (x,y,z) thỏa mãn là \(\left(3;0;3\right);\left(0;1;2\right);\left(4;2;5\right)\)
P/S:Bài giải phần đầu có sự trợ giúp của anh Nguyễn Nhất Huy ( giải nhất thi HSG Cấp Thành Phố vòng 1;được lên báo Toán học tuổi trẻ số 509 ),thanks a nhìu.Key đây nha ! Nhầm chỗ nào tự sửa nốt.
a) Vì tam giác ABc cân nên :
góc B = góc C
Lại vì AE=Ad => tam giác AED cần
=> Góc E = góc D
Ta có:
góc E + góc D+ góc EAD = Góc B + góc C+ góc BAC(=180 độ)
mà góc EAD = góc BAC ( đói đỉnh)
=> góc E + góc D = góc B+ góc C
mặt khác :góc B = góc C , Góc E = góc D
=> Góc E= góc C mà 2 góc này ơ vị trí so le trong nên :ED// BC ( đpcm)
b )Xét tam giác EAB và tam giác DAC có :
AE= AD ( gt )
AB=AC ( cmt)
Góc EAB= góc CAD ( đói đỉnh)
=> tam giacs EAB = tam giác DAC(c.g.c)
=> EB=CD( 2 cạnh tương ứng ( đpcm)