tìm a,b,c là số tự nhiên sao cho P=a^2(b+c)+b^2(a+c)+c^2(a+b) là 1 số nguyên tố
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đặt n = a²(b+c)+b²(c+a)+c²(a+b)
Xuất phát từ đẳng thức: (cái này bạn tự biến đổi tương đương nhé)
(a+b)(b+c)(c+a) = a²(b+c)+b²(c+a)+c²(a+b) - 2abc
=> n = (a+b)(b+c)(c+a) - 2abc
Dễ thấy với a,b,c > 0 thì: tồn tại 1 trong 3 số a+b hoặcb+c hoặc c+a chẵn
=> (a+b)(b+c)(c+a) chia hết cho 2 hay n = (a+b)(b+c)(c+a) - 2abc chia hết cho 2
Để n nguyên tố thì chỉ có thể xảy ra n = 2. Nhưng do:
n = a²(b+c)+b²(c+a)+c²(a+b) ≥ 1².(1+1) + 1².(1+1) + 1².(1+1) = 6 > 2 nên không thỏa mãn.
Vậy trong a,b,c có ít nhất 1 số bằng 0. Nhưng a,b,c cũng không thể đồng thời bằng 0 và không thể có 2 số bằng 0 (vì khi đó đều dẫn tới n = 0) nên chỉ có thể xảy ra trường hợp: a,b,c có đúng một số bằng 0
Không mất tính tổng quát giả sử: c = 0 thì: n = ab(b+a)
để n nguyên tố thì: ab = 1 hoặc a+b = 1 nhưng a+b ≥ 1+1=2 nên ab = 1 => a = b = 1
Khi đó: n = 1.1.(1+1) = 2 (thỏa)
Kết luận: ta có các cặp số (a,b,c) thỏa mãn bài là (1,1,0) và các hoán vị.
Khi đó n = 2 nguyên tố.
1.
$4-n\vdots n+1$
$\Rightarrow 5-(n+1)\vdots n+1$
$\Rightarrow 5\vdots n+1$
$\Rightarrow n+1\in \left\{1; 5\right\}$
$\Rightarrow n\in \left\{0; 4\right\}$
2.
Nếu $n$ chẵn $\Rightarrow n+6$ chẵn.
$\Rightarrow (n+3)(n+6)$ chẵn $\Rightarrow (n+3)(n+6)\vdots 2$
Nếu $n$ lẻ $\Rightarrow n+3$ chẵn.
$\Rightarrow (n+3)(n+6)$ chẵn $\Rightarrow (n+3)(n+6)\vdots 2$
Tìm 3 số tự nhiên a, b, c sao cho cả 3 số abc, ab + bc + ca và a + b + c + 2 đều là các số nguyên tố
b) +) Nếu p = 3k + 1 (k thuộc N)=> 2p2 + 1 = 2.(3k + 1)2 + 1 = 2.(9k2 + 6k + 1) + 1 = 18k2 + 12k + 2 + 1 = 18k2 + 12k + 3 chia hết cho 3 và lớn hơn 3 => 2p2 + 1 là hợp số (loại)
+) Nếu p = 3k + 2 (k thuộc N) => 2p2 + 1 = 2.(3k + 2)2 + 1 = 2.(9k2 + 12k + 4) + 1 = 18k2 + 24k + 8 + 1 = 18k2 + 24k + 9 chia hết cho 3 và lớn hơn 3 => 2p2 + 1 là hợp số (loại)
Vậy p = 3k, mà p là số nguyên tố => k = 1 => p = 3
a) +) Nếu p = 1 => p + 1 = 2; p + 2 = 3; p + 4 = 5 là số nguyên tố
+) Nếu p > 1 :
p chẵn => p = 2k => p + 2= 2k + 2 chia hết cho 2 => p+ 2 là hợp số => loại
p lẻ => p = 2k + 1 => p + 1 = 2k + 2 chia hết cho 2 => p+1 là hợp số => loại
Vậy p = 1
c) p = 2 => p + 10 = 12 là hợp số => loại
p = 3 => p + 10 = 13; p+ 14 = 17 đều là số nguyên tố => p = 3 thỏa mãn
Nếu p > 3 , p có thể có dạng
+ p = 3k + 1 => p + 14 = 3k + 15 chia hết cho 3 => loại p = 3k + 1
+ p = 3k + 2 => p + 10 = 3k + 12 là hợp số => loại p = 3k + 2
Vậy p = 3
Ta có : \(P=a^2\left(b+c\right)+b^2\left(a+c\right)+c^2\left(a+b\right)=\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)-2abc\)
Gỉa sử : \(\left(a+b\right);\left(b+c\right);\left(c+a\right)\)là 3 số lẻ \(\Leftrightarrow\left(a+b\right)\left(b+c\right)\left(c+a\right)\)lần lượt bằng \(2x+1;2y+1;2z+1\left(x;y;z\in N\right)\)
\(\Rightarrow a+b+b+c+c+a=2\left(a+b+c\right)=2\left(x+y+z\right)+3⋮2\)( vô lí )
Suy ra tồn tại 1 số chẵn trong 3 số \(\left(a+b\right);\left(b+c\right);\left(c+a\right)\)
\(\Rightarrow x⋮2\Leftrightarrow x=2\)
Đưa bài toán về tìm số tự nhiên \(a,b,c\)sao cho \(\left(a+b\right);\left(b+c\right);\left(c+a\right)\)
\(\Leftrightarrow2abc+2=\left(a+b\right);\left(b+c\right);\left(c+a\right)\ge\frac{8}{9}\left(a+b+c\right)\left(ab+bc+ca\right)\)
Tiếp tục sử dụng bất đẳng thức \(\left(a+b+c\right)\left(ab+ca+ca\right)\ge9abc\)
\(\Rightarrow2abc+2\ge8abc\Leftrightarrow abc\le\frac{1}{3}\)
\(\Rightarrow abc=0\)nên tồn tại 1 số 0 ( nếu tồn tại 2 số thì \(x=0\)nên loại )
Gỉa sử \(c=0\Rightarrow x=ab\left(a+b\right)=2\Leftrightarrow a=b=1\)
Vậy \(\left(a,b,c\right)=\left(1,1,0\right)\)và hoán vị thì x là số nguyên tố