Cho a,b thuộc Z thỏa mãn a^2+b^2+1=2*(a*b+a+b).
Chứng Minh Rằng: a và b là 2 số chính phương liên tiếp.
AI LÀM NHANH NHẤT MÌNH LIKE CHO NHÉ!
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có: \(a^2+b^2+1=2\left(ab+a+b\right)\)
\(\Leftrightarrow\)\(a^2+b^2+1-2ab-2a-2b=0\)
\(\Leftrightarrow\)\(\left(a^2-2ab+b^2\right)-2a+2b+1-4b=0\)
\(\Leftrightarrow\)\(\left(a-b\right)^2-2\left(a-b\right)+1=4b\)
\(\Leftrightarrow\)\(\left(a-b-1\right)^2=4b\) \(\left(1\right)\)
Do đó \(4b\)là một số chính phương, mà 4 là số chính phương suy ra b là số chính phương.
Đặt \(b=x^2,\)thay vào \(\left(1\right)\): \(\left(a-x^2-1\right)^2=4x^2\)
\(\Leftrightarrow\)\(\left(a-x^2-1\right)^2=\left(2x\right)^2\)
* Xét 2 trường hợp:
- Trường hợp 1: \(a-x^2-1=2x\)\(\Leftrightarrow\)\(a=x^2+2x+1=\left(x+1\right)^2\)
Ta có \(b=x^2\)và \(a=\left(x+1\right)^2\)\(\Rightarrow\)\(a\)và \(b\)là 2 số chính phương liên tiếp.
- Trường hợp 2: \(a-x^2-1=-2x\)\(\Leftrightarrow\)\(a=x^2-2x+1=\left(x-1\right)^2\)
Ta có \(b=x^2\)và \(a=\left(x-1\right)^2\)\(\Rightarrow\)\(a\)và \(b\)là 2 số chính phương liên tiếp.
Vậy \(a\)và \(b\)là 2 số chính phương liên tiếp.
Ta đặt \(a^2+4b+3=k^2\)
\(\Leftrightarrow k^2-a^2\equiv3\left[4\right]\)
Mà \(k^2,a^2\equiv0,1\left[4\right]\) nên \(k^2⋮4,a^2\equiv1\left[4\right]\) \(\Rightarrow k⋮2,a\equiv1\left[2\right]\)
Đặt \(k=2l,a=2c+1>b\), ta có \(\left(2c+1\right)^2+4b+3=4l^2\)
\(\Leftrightarrow4c^2+4c+4b+4=4l^2\)
\(\Leftrightarrow c^2+c+1+b=l^2\)
Nếu \(b< c\) thì \(c^2< c^2+c+1+b< c^2+2c+1=\left(c+1\right)^2\), vô lí.
Nếu \(c< b< 2c+1\) thì
\(\left(c+1\right)^2< c^2+c+1+b< c^2+4c+4=\left(c+2\right)^2\), cũng vô lí.
Do vậy, \(c=b\) hay \(a=2b+1\)
Từ đó \(b^2+4a+12=b^2+4\left(2b+1\right)+12\) \(=b^2+8b+16\) \(=\left(b+4\right)^2\) là SCP. Suy ra đpcm.
Có bổ đề sau: \(a^2=pq\) với \(a,p,q\in Z^+\) và \(\left(p,q\right)=1\) thì p,q là hai số chính phương
\(2a^2-2b^2+a-b=b^2\Leftrightarrow\left(a-b\right)\left(2a+2b+1\right)=b^2\)(*)
Gọi d là UWCLN của a-b và 2a+2b+1 ta có từ (*) b chia hết d.
a-b chia hết cho d nên 2a-2b chia hết cho d . Vậy 2a+2b+1-(2a-2b) chia hết d
nên 4b+1 chia hết d mà b chia hết cho d nên 1 chia hết d. Vậy hai số a-b và 2a+2b+1 nguyên tố cùng nhau
Áp dụng bổ đề có đpcm
\(a^2+b^2+1-2ab-2a+2b=4b\)
\(\left(a-b-1\right)^2=4b=4.k^2=\left(2k\right)^2\) ; với b = k2
=> a -k2 -1 =2k => a =k2 +2k+1 =(k+1)2
hoặc a - k2 -1 = -2 k => a = (k -1)2
=> Vậy .....
Cristiano Ronaldo nói dễ thì làm đi