Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
ĐỀ SAI NHÉ,PHẢI LÀ (M,N)=1 THÔI
Dễ dàng CM được tính chất sau: 1 số chính phương chia hết cho số nguyên tố p thì chia hết cho \(p^2\)
Quay lại với bài này:
Đặt: \(\hept{\begin{cases}m=p_1.p_2...p_i\\n=q_1.q_2...q_j\end{cases}},p_k,q_l\)là các số nguyên tố và do (m,n)=1 => \(p_k\)bất kỳ khác \(q_l\)
Áp dụng trực tiếp tính chất trên ta => m,n là số chính phương
Ta có: \(x^2-y^2=100.110^{2n}\)
<=> \(\left(x-y\right)\left(x+y\right)=\left(10\right)^2.11^{2n}.10^{2n}\)là số chẵn
=> x - y; x + y cùng chẵn
Đặt: 2a = x - y; 2b = x + y (b>a >0)
Khi đó: \(2a.2b=5^{2n+2}.11^{2n}.2^{2n+2}\)
<=> \(ab=5^{2n+2}.11^{2n}.2^{2n}\)
=> a là ước nguyên dương của \(5^{2n+2}.11^{2n}.2^{2n}\)
=> a có dạng \(a=5^s.11^t.2^r\) với: \(0\le s\le2n+2;0\le t\le2n;0\le r\le2n\)
Ta có: s có 2n + 3 cách chọn; t có 2n +1 cách chọn; r có 2n + 1 cách chọn
Vì s, t, r độc lập nên a có: (2n + 3)(2n + 1)( 2n +1 ) cách chọn.
Với mỗi cách chọn a có một cách chọn b => có: \(\left(2n+3\right)\left(2n+1\right)^2\) ngiệm (a;b)
Tuy nhiên chú ý: b > a> 0 và trong các cặp nghiệm (a; b ) trên có một cặp nghiệm thỏa mãn a = b.
Nên số nghiệm (a;b) thỏa mãn b> a> 0 là \(\frac{\left(2n+3\right)\left(2n+1\right)^2-1}{2}\)
Và với mỗi nghiệm (a;b) thỏa mãn đk : b > a> 0 thì có 1 cặp nghiệm (x;y)
=> Số nghiệm nguyên của phương trình ban đầu là: \(\frac{\left(2n+3\right)\left(2n+1\right)^2-1}{2}=\frac{\left(2n+2\right)\left(2n+1\right)^2+\left(2n+1\right)^2-1}{2}\)
\(=\left(n+1\right)\left(2n+1\right)^2+2n\left(n+1\right)=\left(n+1\right)\left(4n^2+6n+1\right)\)(1) ( với n nguyên dương )
Nhận xét: \(\left(4n^2+6n+1;n+1\right)=1\)(2)
Chứng minh: Thật vậy: Đặt: \(\left(4n^2+6n+1;n+1\right)=d\)
Khi đó: \(4n^2+6n+1-4\left(n+1\right)^2⋮d\)
=> \(-2n-3⋮d\)
=> \(\left(-2n-3\right)+2\left(n+1\right)⋮d\)
=> \(-1⋮d\)
=> d = 1
Từ (1); (2) số nghiệm nguyên (x; y) là số chính phương <=> \(4n^2+6n+1\)và n +1 đồng thời là hai số chính phương với mọi n nguyên dương
Mà:
\(4n^2+4n+1< 4n^2+6n+1< 4n^2+8n+4\)với mọi số nguyên dương n
=> \(\left(2n+1\right)^2< 4n^2+6n+1< \left(2n+2\right)^2\)
=> \(4n^2+6n+1\)không là số chính phương
Vậy nên số ngiệm phương trình không phải là số chính phương.
Với n= 3 , ,chọn x3 =y3 =1
Giả sử với n \(\ge\)3 , tồn tại cặp số nguyên dương lẻ ( xn ,yn ) sao cho 7.xn2 + y2n= 2n.Ta chứng minh mỗi cặp
\(\left(X=\frac{x_n+y_n}{2},Y=\frac{\left|7.x_n-y_n\right|}{2}\right)\),
\(\left(X=\frac{\left|x_n-y_n\right|}{2},Y=\frac{7.x_n\pm y_n}{2}\right)^2=2.\left(7.x_n^2+7_n^2\right)=2.2^n=2^{n+1}\)
Vì xn,yn lẻ nên xn = 2a+1 ; yn = 2k + 1 ( a,k \(\inℤ\))
\(\Rightarrow\frac{x_n+y_n}{2}=k+1+1\)và \(\frac{\left|x_n-y_n\right|}{2}=\left|k-1\right|.\)
Điều đó chứng tỏ rằng một trong các số \(\frac{x_n+y_n}{2}.\frac{\left|x_n+y_n\right|}{2}\)là lẻ .Vì vậy với n + 1 tồn tại các số tự nhiên lẻ xn+1 và yn+1 thỏa mãn 7.x2n+1 + y2n+1 =2n+1=> đpcm